如图甲所示,一根重G=0.2N、长L=1m的金属棒ab,在其中点弯成60°角,将此通电导体放入匀强磁场中,导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端,当导体中通以I=2A的电流时,两根弹簧

◎ 题目

如图甲所示,一根重G=0.2 N、长L=1 m的金属棒ab,在其中点弯成60°角,将此通电导体放入匀强磁场中,导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端,当导体中通以I=2 A的电流时,两根弹簧比原长各缩短Δx=0.01 m.已知匀强磁场的方向水平向外,磁感应强度B=0.4 T,求:

(1)导线中电流的方向.
(2)弹簧的劲度系数k.

◎ 答案

(1)b→a (2)10N/m

◎ 解析


试题分析:(1)通电后,根据左手定则可判断安培力的方向,F、F′的方向各与导线垂直(如图乙所示),而F、F′的合力则是竖直向上的,所以导线中电流的流向应为b→a.

(2)ab在重力G,弹簧弹力,安培力F、F′的作用下处于平衡状态,则:


解得:
 
="10" N/m.
点评:通过受力分析,得知安培力的方向、大小,用左手定则判断电流的方向,求弹簧的劲度系数时还可以根据金属棒的有效长度计算。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,一根重G=0.2N、长L=1m的金属棒ab,在其中点弯成60°角,将此通电导体放入匀强磁场中,导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端,当导体中通以I=2A的电流时,两根弹簧…”主要考查了你对  【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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