Question

5．如圖所示，兩光滑的平行導(dǎo)軌與水平方向成角同定，導(dǎo)軌的下端接有如圖所示的電源，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧同定在導(dǎo)軌的頂端，下端拴接一導(dǎo)體棒ab，將整個(gè)裝置置于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．已知磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒ab平衡時(shí)，回路中的電流為I，彈簧的伸長(zhǎng)量為x₀．如果將電源反接，閉合開(kāi)關(guān)后，導(dǎo)體棒ab再次平衡時(shí)，回路中的電流仍為I，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)可忽略不計(jì)，則彈簧的伸長(zhǎng)量為（　�。�

• A． $\frac{2BIL}{k}$+x₀
• B． $\frac{BIL}{k}$+x₀
• C． $\frac{2BIL}{k}$-x₀
• D． $\frac{BIL}{k}$-x₀

Answer 1

分析 對(duì)前后兩次的導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件列方程然后聯(lián)立求解即可

解答 解：彈簧伸長(zhǎng)量為x₀時(shí)，導(dǎo)體棒所受安培力沿斜面向上，根據(jù)平衡條件沿斜面方向有：
mgsinα=kx₀+BIL…①
電流反向后，導(dǎo)體棒所受安培力沿斜面向下，根據(jù)平衡條件沿斜面方向：
mgsinα+BIL=kx₁…②
聯(lián)立求解的：x₁=$\frac{2BIL}{k}+{x}_{0}$，故A正確，BCD錯(cuò)誤；
故選：A

點(diǎn)評(píng) 本題借助安培力考查了平衡條件的應(yīng)用，正確受力分析時(shí)關(guān)鍵，注意安培力方向的判斷用左手定則