如圖14所示,將長為50cm、質量為10g的均勻金屬棒ab的兩端用兩隻相同的*簧懸掛成水平狀態，位於垂直於紙面...

問題詳情：

如圖14所示,將長為50 cm、質量為10 g的均勻金屬棒ab的兩端用兩隻相同的*簧懸掛成水平狀態，位於垂直於紙面向裡的勻強磁場中。當金屬棒中通以0.4 A的電流時，*簧恰好不伸長。g＝10 m/s2。

圖14

(1)求勻強磁場的磁感應強度的大小；

(2)當金屬棒中通過大小為0.2 A、方向由a到b的電流時，*簧伸長1 cm。如果電流方向由b到a，而電流大小不變，則*簧伸長又是多少？

【回答】

解析　(1)*簧恰好不伸長時，ab棒受到向上的安培力BIL和向下的重力mg大小相等，即

BIL＝mg

解得B＝＝0.5 T

(2)當金屬棒中通過大小為0.2 A、方向由a向b的電流時，ab棒受到兩隻*簧向上的拉力2kx1及向上的安培力BI1L和向下的重力mg作用，處於平衡狀態。根據平衡條件有2kx1＋BI1L＝mg

當電流反向後，ab棒在兩個*簧向上的拉力2kx2及向下的安培力BI2L和重力mg作用下處於平衡狀態。根據平衡條件有

2kx2＝mg＋BI2L

聯立解得x2＝x1＝3 cm。

*　(1)0.5 T　(2)3 cm

知識點：專題一 力與物體的平衡

題型：計算題