Question

如圖甲所示，一根重G＝0.2 N、長(zhǎng)L＝1 m的金屬棒ab，在其中點(diǎn)彎成60°角，將此通電導(dǎo)體放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，當(dāng)導(dǎo)體中通以I＝2 A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長(zhǎng)各縮短Δx＝0.01 m.已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的方向水平向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4 T，求：

(1)導(dǎo)線中電流的方向.
(2)彈簧的勁度系數(shù)k.

Answer 1

(1)b→a　(2)10N/m

試題分析：(1)通電后，根據(jù)左手定則可判斷安培力的方向，F(xiàn)、F′的方向各與導(dǎo)線垂直(如圖乙所示)，而F、F′的合力則是豎直向上的，所以導(dǎo)線中電流的流向應(yīng)為b→a.

(2)ab在重力G，彈簧彈力、，安培力F、F′的作用下處于平衡狀態(tài)，則：


解得：
 
="10" N/m.
點(diǎn)評(píng)：通過受力分析，得知安培力的方向、大小，用左手定則判斷電流的方向,求彈簧的勁度系數(shù)時(shí)還可以根據(jù)金屬棒的有效長(zhǎng)度計(jì)算。