Question

1．如图所示，将两根竖直放置的光滑金属轨道（足够长）与电路连接，两轨道间有一均匀磁场区域（图中“×”表示垂直与竖直面的磁感线）；重为G的金属杆ab与上端固定的绝缘轻质弹簧相连接，并与两轨道接触良好，闭合开关，当ab静止时弹簧无形变，若仅改变电流方向，请你判断ab再次静止时弹簧被拉伸还是压缩，为什么？

Answer 1

分析 由题意可知，当ab静止时弹簧无形变，则金属杆ab受到的重力和磁场的作用力是一对平衡力，二力大小相等，方向相反；若仅改变电流方向，会导致磁场对金属杆的作用力方向变为与原来方向相反，然后根据力的平衡条件得出弹簧作用力的方向，然后判断弹簧是拉伸还是压缩．

解答 答：若仅改变电流方向，ab再次静止时弹簧被拉伸；
原因是：由题意可知，闭合开关，当ab静止时弹簧无形变，
则金属杆ab受到的重力和磁场对ab的力是一对平衡力，磁场对ab作用力的方向为竖直向下，
当流过ab棒的电流方向改变时，磁场对其作用力方向变为竖直向下，与重力方向相同，
由力的平衡条件可知，此时弹簧对杆的作用力为竖直向上的拉力，即弹簧应被拉伸．

点评 本题考查了学生对磁场对通电导体作用力的理解与掌握，分析好通电导体电流方向发生变化时受到磁场力方向的变化是关键．