如图所示,在两根劲度系数都为K的相同的轻质弹簧下悬挂有一根导体棒ab,导体棒置于水平方向的匀强磁场中,且与磁场垂直.磁场方向垂直纸面向里,当导体棒中通以自左向右的恒定

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在两根劲度系数都为K的相同的轻质弹簧下悬挂有一根导体棒ab,导体棒置于水平方向的匀强磁场中,且与磁场垂直.磁场方向垂直纸面向里,当导体棒中通以自左向右的恒定电流时,两弹簧各伸长了△l1;若只将电流反向而保持其他条件不变,则两弹簧各伸长了△l2,求:
(1)导体棒通电后受到的磁场力F的大小?
(2)若导体棒中无电流,则每根弹簧的伸长量△l3为多少?
魔方格

◎ 答案

(1)导体棒受竖直向下的重力mg,两弹簧竖直向上的拉力f=2K△l1
电流自左向右时,由左手定则可知,安培力F=BIL,导体棒静止,
处于平衡状态,由平衡条件得:mg=2K△l1+F…①
电流自右向左时,由左手定则可知,安培力F=BIL竖直向下,
此时两弹簧竖直向上的拉力f=2K△l2,导体棒静止,
处于平衡状态,由平衡条件得::mg+F=2K△l2 …②
由①②解得:F=K(△l2-△l1);  
(2)当导体棒中没有电流时,棒受到竖直向下的重力mg,
竖直向上的两弹簧的拉力2K△l3,棒静止,处于平衡状态,
由平衡条件得:mg=2K△l3…③
由①②③解得:△l3=K(△l1+△l2
答:(1)导体棒通电后受到的磁场力F的大小为K(△l2-△l1).
(2)若导体棒中无电流,则每根弹簧的伸长量△l3为K(△l1+△l2).

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在两根劲度系数都为K的相同的轻质弹簧下悬挂有一根导体棒ab,导体棒置于水平方向的匀强磁场中,且与磁场垂直.磁场方向垂直纸面向里,当导体棒中通以自左向右的恒定…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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