Question

20．如圖所示，一根重力為G=0.1N、長為L=1m、質量分布均勻的導體ab、，在其中點彎成60度角，將此導體放入勻強磁場中，導體兩端ab、懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均處于豎直狀態(tài)，當導體中通有I=1A的電流時，兩根彈簧比原長各縮短了△x=0.01m，已知云強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應強度的大小B=0.4T，則（　�。�

• A． 導體中電流的方向為a→b
• B． 每根彈簧的彈力大小為0.5N
• C． 彈簧的進度系數(shù)為k=5N/m
• D． 若導體中不同電流，則彈簧比原長伸長了0.02m

Answer 1

分析 通過金屬棒受重力、彈力、安培力平衡，可知安培力F與重力G大小關系．知道了安培力的方向，根據(jù)左手定則判斷電流的方向．根據(jù)受力平衡，求出彈簧的彈力與勁度系數(shù)

解答 解：A、由題意知通電后彈簧比原長縮短了，說明安培力方向向上，由左手定則可知，電流方向由b→a，故A錯誤；
B、通電后，ab導體的有效長度為l=$\frac{1}{2}$L=0.5m，受到的安培力為：
F=BIL=0.4×1×0.5N=0.2N    
F+2F_彈=mg
F_彈=$\frac{mg-F}{2}=\frac{0.1-0.2}{2}N=0.05N$，故B錯誤；
C、F_彈=k△x
k=$\frac{{F}_{彈}}{△x}=\frac{0.05}{0.01}N/m=5N/m$，故C正確
D、導線不通電，則2kx=mg
x=$\frac{mg}{2k}=\frac{0.1}{2×5}m=0.01m$，故D錯誤
故選：C

點評 解決本題的關鍵通過受力分析，得知安培力的方向、大小，從而求出磁感應強度的大�。�以及會利用左手定則判斷電流的方向．