Question

如圖所示，在兩根勁度系數(shù)都為K的相同彈簧下懸掛有一根重為G導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)體棒長(zhǎng)為L(zhǎng)，置于水平方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與勻強(qiáng)磁場(chǎng)相互垂直．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)導(dǎo)體棒通以自左向右的電流時(shí)，兩個(gè)彈簧的形變量為x．
求：此時(shí)導(dǎo)體中的電流大小是多少？

Answer 1

分析：當(dāng)電流過小時(shí)，彈簧處于拉伸狀態(tài)；而當(dāng)電流過大時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，并根據(jù)導(dǎo)體棒受力特點(diǎn)，結(jié)合胡克定律，列出平衡方程，即可正確求解．

解答：解：由題意可知，當(dāng)電流過小時(shí)，根據(jù)題可知彈簧伸長(zhǎng)量為x，因此重力與安培力、彈簧的拉力平衡，故有：
G=BI₁L+2kx，解得：I₁=

G-2kx

BL

；
當(dāng)電流過大時(shí)，根據(jù)題可知彈簧壓縮量為x，因此重力、彈簧的拉力與安培力平衡，故有：
G+2kx=BI₂L，解得：I₂=

G+2kx

BL

；
答：導(dǎo)體中的電流大小分別是

G-2kx

BL

，

G+2kx

BL

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了安培力的簡(jiǎn)單應(yīng)用，屬于簡(jiǎn)單基礎(chǔ)題目，記住安培力公式，根據(jù)平衡條件即可正確求解，注意彈簧的形變量有拉伸與壓縮兩種情況．