题目内容
如甲图所示，一根水平金属丝置于匀强磁场B中，与竖直放置的导轨有良好的接触，不计金属丝与导轨间的摩擦．可变电源可以提供任一方向的电流．金属丝由质量不计的棉线与弹簧秤连接，可以沿竖直方向上下滑动．弹簧秤在没有任何负载时，读数恰好为零．现测得多组实验数据，并作出如图乙所示的图象．（1）在甲图中，当弹簧秤的读数为零时，流过水平金属丝的电流为______ A，方向为______（填顺时针或逆时针）；
（2）在乙图中，作出磁场的磁感应强度变为原来的
倍时的图线．
【答案】分析：（1）当弹簧秤示数为零时，重力与安培力平衡，则左手定则判断电流的方向，根据图象得出F=0时，电流的大小．
（2）根据共点力平衡得出弹簧弹力、重力和安培力的关系，得出表达式，当磁感应强度变为原来的
倍，再次根据平衡得出表达式，从而作出对应的图线．
解答：解：（1）当弹簧秤示数为零时，知安培力与重力平衡，根据左手定则知安培力方向向上，则电流方向为顺时针方向．根据图象当弹簧秤示数为零时，则电流的大小为-3.5A．
（2）根据平衡得，F=mg+BIL，通过图象知，图线的斜率等于BL，即BL=
，即F=35+10I，当磁感应强度变为原来的
倍，则斜率等于5，图线的表达式为F=5I+35．图象如图所示．
故答案为：（1）-3.5A，顺时针方向．
（2）如图所示．
点评：解决本题的关键通过共点力平衡得出F与I的表达式，以及掌握左手定则判断安培力的方向．
（2）根据共点力平衡得出弹簧弹力、重力和安培力的关系，得出表达式，当磁感应强度变为原来的
倍，再次根据平衡得出表达式，从而作出对应的图线．解答：解：（1）当弹簧秤示数为零时，知安培力与重力平衡，根据左手定则知安培力方向向上，则电流方向为顺时针方向．根据图象当弹簧秤示数为零时，则电流的大小为-3.5A．
（2）根据平衡得，F=mg+BIL，通过图象知，图线的斜率等于BL，即BL=
，即F=35+10I，当磁感应强度变为原来的
倍，则斜率等于5，图线的表达式为F=5I+35．图象如图所示．
故答案为：（1）-3.5A，顺时针方向．
（2）如图所示．
点评：解决本题的关键通过共点力平衡得出F与I的表达式，以及掌握左手定则判断安培力的方向．
练习册系列答案
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倍时的图线．
