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精英家教网如图所示,长为l的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,弹簧伸长x,棒处于静止状态.则(  )
A、导体棒中的电流方向从b流向a
B、导体棒中的电流大小为
kx
Bl
C、若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x变大
D、若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x变大
分析:根据弹簧伸长方向可知安培力的方向,由左手定则可确定通电导线的电流方向.根据安培力的大小公式、胡克定律和平衡条件可求得电流大小.当磁场方向变化时,则导致安培力方向也改变,从而确定弹力变大还是变小.
解答:解:A、由于弹簧伸长,则安培力方向水平向右;由左手定则可得,导体棒中的电流方向从a流向b,故A错误.
B、由于弹簧伸长为x,根据胡克定律和平衡条件可得,kx=BIl,则有I=
kx
Bl
,故B正确;
C、若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,则安培力也顺时针转动一小角度,设角度为α,因安培力大小不变,则有kx=BILcosα,可知,x变小,故C错误;
D、若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,与C项同理,可知,弹力变小,导致x变小,故D错误;
故选:B.
点评:本题关键要理解左手定则、胡克定律、平衡条件,注意右手定则与左手定则的区别,不能混淆.
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A.磁场方向不变,增加磁感应强度
B.电流方向不变,增加电流强度
C.电流方向和磁场方向同时反向
D.磁场方向反向,增加磁感应强度
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