Question

一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd．bc边长为l．线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直．在图中，垂直于纸面向里，线框中通以电流I，方向如图所示．开始时线框处于平衡状态，令磁场反向，磁感强度的大小仍为B，线框达到新的平衡．在此过程中线框位移的大小为多少？方向如何？

Answer 1

答案：；位移的方向向下

解析试题分析：
设线圈的质量为m，当通以图示电流时，弹簧的伸长量为x₁，线框处于平衡状态，所以kx₁＝mg－nBIl．当电流反向时，线框达到新的平衡，弹簧的伸长量为x₂，由平衡条件可知 kx₂＝mg＋nBIl．?
所以k（x₂－x₁）＝kΔx＝2nBIl?所以Δx＝
电流反向后，弹簧的伸长是x₂＞x₁，位移的方向应向下．
考点：安培力；物体的平衡条件；左手定则．
点评：解决本题的关键掌握安培力的大小公式F=BIL，以及会用左手定则判定安培力的方向．