Question

18．如圖所示，單匝線框abcd，bc邊長為l，線框的下半部處在勻強磁場中，彈簧的勁度系數(shù)為k，磁感應強度大小為B，方向與線框平面垂直，線框中通以電流I，方向如圖所示．開始時線框處于平衡狀態(tài)．令磁場反向，磁感應強度的大小仍為B，線框達到新的平衡．在此過程中線框位移的大小△x=$\frac{2nBIL}{k}$，方向向下．

Answer 1

分析 先對原磁場下的線框進行受力分析列受力平衡的方程，然后對方向改變后的磁場中的線框進行受力分析列受力平衡的方程，聯(lián)立解得線框的位移大小和方向．

解答 解：線框在磁場中受重力、安培力、彈簧彈力處于平衡，安培力為：F_B=nBIL，且開始的方向向上，然后方向向下，大小不變．
設在電流反向之前彈簧的伸長x，則反向之后彈簧的伸長為（x+△x），
則有：kx+nBIL-G=0
k（x+△x）-nBIL-G=0
解之可得：△x=$\frac{2nBIL}{k}$，且線框向下移動．
故答案為：$\frac{2nBIL}{k}$，向下．

點評 本題考查了安培力方向的判斷以及胡克定律，難度不大，掌握左手定則判斷安培力的方向．