Question

【题目】如图所示，将长50cm，质量为10g的均匀金属棒ab两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场中．当金属棒中通过0.4A电流时，弹簧恰好不伸长，求：

（1）匀强磁场中磁感应强度是多大．
（2）当金属棒通0.2A由a到b的电流时，弹簧伸长1cm，如果电流方向由b到a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少．（取g=9.8m/s2）

Answer 1

【答案】
（1）解：由题可知：F安=mg

即：BIL=mg

解之得：

答：匀强磁场中磁感应强度是0.49T；

（2）解：当电流由a→b时，金属棒的受力情况为：

F安+2kx=mg

即：BIL+2kx=mg

解之得： =2.5N/m

当电流由b→a，金属棒的受力情况为：

mg+F安=2kx1

解之得， =0.03m=3cm

答：当金属棒中通过0.2A由a到b的电流时，弹簧伸长为1cm，如果电流方向由b到a，而电流大小不变，弹簧又伸长是3cm

【解析】（1）根据安培力等于重力，即可求解；（2）根据安培力加弹力等于重力，再由受力分析，借助于平衡条件，即可求解
【考点精析】解答此题的关键在于理解安培力的相关知识，掌握安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零，以及对感应电流的方向的理解，了解通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关．（左手定则）．