Question

1．如图所示，一根轻质弹簧将质量为m，长度为L的绝缘直导线悬挂在竖直平面内，直导线在匀强磁场中处于水平静止状态，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，大小为B，当导线中通有如图所示的恒定电流I时，稳定后弹簧处于静止状态，此时弹簧对直导线施加的拉力大小为多少？

Answer 1

分析 根据左手定则，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向，明确了安培力的性质再根据受力分析即可正确求解．

解答 解：导体棒长为L，磁感应强度B，电流为I，并且导体棒和磁场垂直，
所以导体棒受到的安培力大小为F=BIL，
根据左手定则可知，安培力的方向为向下，所以水平直导线将向下运动．
静止时，导线处于受力平衡状态，所以弹簧的向上的弹力F=mg+ILB．
答：弹簧拉力大小为BIL+mg

点评 本题是安培力的分析和计算问题．安培力大小的一般计算公式是F=BILsinα，α是导体与磁场的夹角，当B、I、L互相垂直的时候安培力最大为F=BIL．