Question

【題目】質量為m、長度為L的通電技術桿ab水平擱置在兩壓力傳感器上（桿與傳感器絕緣）．處于磁感應強度為B ， 垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬與磁場垂直．如圖所示．金屬桿中的電流大小和方向均可以改變，但金屬桿一直處于靜止狀態(tài)，兩壓力傳感器度數(shù)時刻保持一致，重力加速度為g ， 則：

（1）若電流大小為I、方向由b到a ， 試求此時壓力傳感器的讀數(shù)；
（2）若壓力傳感器的度數(shù)均為F ， 求通入的電流的大小和方向．

Answer 1

【答案】
（1）

以金屬桿為研究對象，受重力、彈力和向下的安培力，由于處于靜止，

所以：mg+BIL=2F1

即：

據牛頓第三定律可知，此時壓力傳感器的讀數(shù)為：

（2）

當電流方向由b到a，安培力方向向下，據平衡態(tài)可知：mg+BIL=2F

所以：

當電流方向由a到b，安培力方向向上，據平衡態(tài)可知：mg﹣BIL=2F

所以：

【解析】（1）以金屬桿為研究對象，受重力、彈力和向下的安培力，由于處于靜止，
所以：mg+BIL=2F1
即：
據牛頓第三定律可知，此時壓力傳感器的讀數(shù)為： （2）當電流方向由b到a ， 安培力方向向下，據平衡態(tài)可知：mg+BIL=2F
所以：
當電流方向由a到b ， 安培力方向向上，據平衡態(tài)可知：mg﹣BIL=2F，所以：