Question

【題目】用兩個一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在虛線范圍內有垂直于紙面的勻強磁場，棒中通以自左向右的電流（如圖所示），當棒靜止時，兩彈簧秤的讀數(shù)為F1；若將棒中的電流方向反向（大小保持不變），當棒靜止時，兩彈簧秤的示數(shù)為F2 ， 且F2＞F1 ， 根據(jù)這兩個數(shù)據(jù)，試求：

（1）磁場的方向；
（2）安培力的大小；
（3）銅棒的重力．

Answer 1

【答案】
（1）

解：因為電流反向時，彈簧秤的讀數(shù)F2＞F1，所以可以知道電流自左向右時，導體棒受到的磁場力方向向上，根據(jù)左手定則可以確定磁場的方向為垂直紙面向里；

答：磁場的方向垂直紙面向里；

（2）

解：令銅棒的重力為G，安培力的大小為F，則由平衡條件得：

2F1=G﹣F ①

當電流反向時，磁場力變?yōu)樨Q直向下，此時同樣根據(jù)導體棒平衡有：

2F2=G+F ②

由①和②可得：

棒的重力G=F1+F2

答：安培力的大�。篎=F2﹣F1

（3）

解：安培力F的大小F=F2﹣F1

答：銅棒的重力F=F2+F1

【解析】由題意知，導體棒受到的磁場力方向在豎直方向，因為電流反向時磁場力同樣反向，又因為反向時，彈簧秤讀數(shù)增大，由此可知電流自左向右時，導體棒受磁場力方向向上，根據(jù)左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里．因為電流反向，磁場力只改變方向，不改變大小，根據(jù)導體棒的平衡可以求出安培力的大小表達式．
【考點精析】認真審題，首先需要了解安培力(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)．