题目内容

【题目】如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里,弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω,已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm,闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2 , 判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.

【答案】解:闭合开关后,电流由b指向a,受到的安培力向下

断开时:2k△l1=mg

开关闭合后2k(△l1+△l2)=mg+F

受到的安培力为:F=BIL

回路中电流为I=

联立解得m=0.01kg

答:金属棒的质量为0.01kg


【解析】在闭合前,导体棒处于平衡状态,在闭合后,根据闭合电路的欧姆定律求的电流,根据F=BIL求的安培力,由共点力平衡求的质量

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