题目内容

【题目】如图所示,两根相同的轻质弹簧的劲度系数为k,静止吊起一根长为L、质量为m的匀质水平金属棒PQ,金属棒处于方向水平向外的匀强磁场中。当金属棒中通有由P端流向Q端的电流I时,弹簧的伸长量为x.重力加速度为g.求:

1)金属棒所受安培力的大小和方向;

2)该匀强磁场的磁感应强度的大小。

【答案】(1) ,方向竖直向上;(2)

【解析】

根据左手定则判断出电流的方向,结合共点力的平衡即可求出金属棒受安培力的大小;

结合安培力的公式即可求出匀强磁场磁感应强度的大小

(1)由左手定则可知,安培力竖直向下,由题意导体棒受重力、安培力和弹簧的拉力处于平衡状态,由共点力的平衡得:

所以安培力大小为:,方向竖直向下;
(2)由安培力的公式:,解得:

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