如图所示.一根重G=0.2N.长L=0.5m的均匀金属棒ab.将此通电导体放入匀强磁场中.导体两端a.b悬挂于两完全相同的弹簧下端.当导体中通以I=2A的电流时.两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m．已知弹簧的劲度系数k=10N/m.匀强磁场的方向水平向外．(1)试分析比较安培力F与重力G大小关系,(2)指出导线中电流的方向,(3)计� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，一根重G=0.2N、长L=0.5m的均匀金属棒ab，将此通电导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两完全相同的弹簧下端，当导体中通以I=2A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m．已知弹簧的劲度系数k=10N/m，匀强磁场的方向水平向外．
（1）试分析比较安培力F与重力G大小关系；
（2）指出导线中电流的方向；
（3）计算磁感应强度B的大小．

【答案】分析：（1）通过金属棒受重力、弹力、安培力平衡，可知安培力F与重力G大小关系．
（2）知道了安培力的方向，根据左手定则判断电流的方向．
（3）根据受力平衡，求出安培力，求出磁感应强度．
解答：解：（1）由题意知通电后弹簧比原长缩短了，说明安培力方向向上，ab杆受弹力方向向下，有F_B=G+2F
        所以F＞G
   （2）通电后，安培力的方向是竖直向上的，
      根据左手定则知导线中电流的流向应为b→a
   （3）由题意知，杆ab在重力G、安培力F_B和弹力F作用下受力平衡，即：
       F_B=G+2F
      又F_B=BLI
       F=k△x
代入数据解得：B=0.4T
故磁场的磁感应强度的大小为0.4T．
点评：解决本题的关键通过受力分析，得知安培力的方向、大小，从而求出磁感应强度的大小．以及会利用左手定则判断电流的方向．

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