Question

如图所示，用两根相同的轻弹簧秤吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，当棒中通过向右的电流且棒静止时，弹簧处于伸长状态，弹簧秤的读数均 为F₁；将棒中的电流反向，静止时弹簧秤的读数均为F₂，且F₂＞F₁．则由此可以确定  （　　）

• A、磁场的方向
• B、磁感应强度的大小
• C、铜棒的质量
• D、弹簧的劲度系数

Answer 1

分析：由题意知，导体棒受到的磁场力方向在竖直方向，因为电流反向时磁场力同样反向，又因为反向时，弹簧秤读数增大，由此可知电流自左向右时，导体棒受磁场力方向向上，根据左手定则得出磁场的方向．因为电流反向，磁场力只改变方向，不改变大小，根据导体棒的平衡可以求出安培力的大小表达式．

解答：解：A、因为电流反向时，弹簧秤的读数F₂＞F₁，所以可以知道电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里，故A正确；
B、由于电流大小不知，所以无法确定磁感应强度的大小，故B错误；
C、令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：
2F₁=G-F ①
当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：2F₂=G+F ②
由①和②可得：棒的重力G=F₁+F₂ ．因此可确定铜棒的质量，故C正确．
D、因为弹簧的形变量未知，根据胡克定律无法求出弹簧的劲度系数．故D错误．
故选：AC．

点评：本题考查共点力平衡的基本运用，掌握左手定则判断安培力的方向．