问题详情:
如图14所示,将长为50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的*簧悬挂成水平状态,位于垂直于纸面向里的匀强磁场中。当金属棒中通以0.4 A的电流时,*簧恰好不伸长。g=10 m/s2。
图14
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)当金属棒中通过大小为0.2 A、方向由a到b的电流时,*簧伸长1 cm。如果电流方向由b到a,而电流大小不变,则*簧伸长又是多少?
【回答】
解析 (1)*簧恰好不伸长时,ab棒受到向上的安培力BIL和向下的重力mg大小相等,即
BIL=mg
解得B==0.5 T
(2)当金属棒中通过大小为0.2 A、方向由a向b的电流时,ab棒受到两只*簧向上的拉力2kx1及向上的安培力BI1L和向下的重力mg作用,处于平衡状态。根据平衡条件有2kx1+BI1L=mg
当电流反向后,ab棒在两个*簧向上的拉力2kx2及向下的安培力BI2L和重力mg作用下处于平衡状态。根据平衡条件有
2kx2=mg+BI2L
联立解得x2=x1=3 cm。
* (1)0.5 T (2)3 cm
知识点:专题一 力与物体的平衡
题型:计算题