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如图所示,用两个一样的弹簧秤吊着一根铜棒(与弹簧秤接触处绝缘),铜棒所在的虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场,棒中通以自左向右的电流.当棒平衡时,两弹簧秤的读数都为F1;若将棒中电流反向(强度不变),当棒再次平衡时,两弹簧秤的读数都为F2,且F2>F1.根据上述信息,可以确定(  )
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,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里.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 与安培力F的大小F=F2-F1
因此可确定安培力的大小与铜棒的重力,故CD正确;
故选:ACD.
点评:对铜棒的受力变化情况可以得到安培力的方向,能正确使用左手定则反推磁场方向,并能根据平衡条件列出平衡方程解出重力和安培力的大小.熟练掌握左手定则是解题的关键.
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