Question

【題目】如圖所示，將長50cm，質量為10g的均勻金屬棒ab兩端用兩只相同的彈簧懸掛成水平狀態，位于垂直紙面向里的勻強磁場中．當金屬棒中通過0.4A電流時，彈簧恰好不伸長，求：

（1）勻強磁場中磁感應強度是多大．
（2）當金屬棒通0.2A由a到b的電流時，彈簧伸長1cm，如果電流方向由b到a，而電流大小不變，彈簧伸長又是多少．（取g=9.8m/s2）

Answer 1

【答案】
（1）解：由題可知：F安=mg

即：BIL=mg

解之得：

答：勻強磁場中磁感應強度是0.49T；

（2）解：當電流由a→b時，金屬棒的受力情況為：

F安+2kx=mg

即：BIL+2kx=mg

解之得： =2.5N/m

當電流由b→a，金屬棒的受力情況為：

mg+F安=2kx1

解之得， =0.03m=3cm

答：當金屬棒中通過0.2A由a到b的電流時，彈簧伸長為1cm，如果電流方向由b到a，而電流大小不變，彈簧又伸長是3cm

【解析】（1）根據安培力等于重力，即可求解；（2）根據安培力加彈力等于重力，再由受力分析，借助于平衡條件，即可求解
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解安培力的相關知識，掌握安培力做功與路徑有關，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零，以及對感應電流的方向的理解，了解通電導體在磁場中受力方向：跟電流方向和磁感線方向有關．（左手定則）．