如圖所示,在兩根勁度系數(shù)都為K的相同的輕質(zhì)彈簧下懸掛有一根導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體棒置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中,且與磁場垂直.磁場方向垂直紙面向里,當(dāng)導(dǎo)體棒中通以自左向右的恒定電流時,兩彈簧各伸長了△l1;若只將電流反向而保持其他條件不變,則兩彈簧各伸長了△l2,求:
(1)導(dǎo)體棒通電后受到的磁場力F的大小?
(2)若導(dǎo)體棒中無電流,則每根彈簧的伸長量△l3為多少?
分析:由左手定則判斷出安培力的方向,對導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析,然后由平衡條件列方程解題.
解答:解:(1)導(dǎo)體棒受豎直向下的重力mg,兩彈簧豎直向上的拉力f=2K△l1,
電流自左向右時,由左手定則可知,安培力F=BIL,導(dǎo)體棒靜止,
處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:mg=2K△l1+F…①
電流自右向左時,由左手定則可知,安培力F=BIL豎直向下,
此時兩彈簧豎直向上的拉力f=2K△l2,導(dǎo)體棒靜止,
處于平衡狀態(tài),由平衡條件得::mg+F=2K△l2 …②
由①②解得:F=K(△l2-△l1);  
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒中沒有電流時,棒受到豎直向下的重力mg,
豎直向上的兩彈簧的拉力2K△l3,棒靜止,處于平衡狀態(tài),
由平衡條件得:mg=2K△l3…③
由①②③解得:△l3=K(△l1+△l2
答:(1)導(dǎo)體棒通電后受到的磁場力F的大小為K(△l2-△l1).
(2)若導(dǎo)體棒中無電流,則每根彈簧的伸長量△l3為K(△l1+△l2).
點評:對導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析,應(yīng)用平衡條件可以正確解題;對導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析時,要注意應(yīng)用左手定則判斷安培力的方向.
練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖所示,在兩根勁度系數(shù)都為k的相同彈簧下懸掛有一根重為G的導(dǎo)體棒a b,導(dǎo)體棒長為L,置于水平方向的磁場強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,且與勻強(qiáng)磁場相互垂直.磁場方向垂直紙面向里,當(dāng)導(dǎo)體棒通有自左向右的電流時,兩個彈簧的形變量為x.求:
(1)此時導(dǎo)體中的電流大小是多少?
(2)當(dāng)導(dǎo)體中的電流為多少時彈簧的形變量為零?

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求:此時導(dǎo)體中的電流大小是多少?

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1.導(dǎo)體棒通電后受到的磁場力的大小?

2.若導(dǎo)體棒中無電流,則每根彈簧的伸長量為多少?

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年度江蘇省儀征中學(xué)高二上學(xué)期期末模擬考試物理卷 題型:計算題

如圖所示,在兩根勁度系數(shù)都為k的相同的輕質(zhì)彈簧下懸掛有一根導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體棒置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中,且與磁場垂直.磁場方向垂直紙面向里,當(dāng)導(dǎo)體棒中通以自左向右的恒定電流時,兩彈簧各伸長了Δl1;若只將電流反向而保持其他條件不變,則兩彈簧各伸長了Δl2,求:

【小題1】導(dǎo)體棒通電后受到的磁場力的大小?
【小題2】若導(dǎo)體棒中無電流,則每根彈簧的伸長量為多少?

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