题目内容
如图所示,在两根劲度系数都为K的相同弹簧下悬挂有一根重为G导体棒ab,导体棒长为L,置于水平方向的磁场强度为B的匀强磁场中,且与匀强磁场相互垂直.磁场方向垂直纸面向里,当导体棒通以自左向右的电流时,两个弹簧的形变量为x.
求:此时导体中的电流大小是多少?
求:此时导体中的电流大小是多少?
分析:当电流过小时,弹簧处于拉伸状态;而当电流过大时,弹簧处于压缩状态,并根据导体棒受力特点,结合胡克定律,列出平衡方程,即可正确求解.
解答:解:由题意可知,当电流过小时,根据题可知弹簧伸长量为x,因此重力与安培力、弹簧的拉力平衡,故有:
G=BI1L+2kx,解得:I1=
;
当电流过大时,根据题可知弹簧压缩量为x,因此重力、弹簧的拉力与安培力平衡,故有:
G+2kx=BI2L,解得:I2=
;
答:导体中的电流大小分别是
,
.
G=BI1L+2kx,解得:I1=
G-2kx |
BL |
当电流过大时,根据题可知弹簧压缩量为x,因此重力、弹簧的拉力与安培力平衡,故有:
G+2kx=BI2L,解得:I2=
G+2kx |
BL |
答:导体中的电流大小分别是
G-2kx |
BL |
G+2kx |
BL |
点评:本题考查了安培力的简单应用,属于简单基础题目,记住安培力公式,根据平衡条件即可正确求解,注意弹簧的形变量有拉伸与压缩两种情况.
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