粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置（如图）．已知ab的质量m=0.5kg，ab的长
粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置（如图）．已知ab的质量m=0.5kg，ab的长度l=0.2m沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B=5T．g取10m/s2．
（1）导线中未通电流时，弹簧伸长了0.05m，则弹簧的劲度系数是多少？
（2）要使两根弹簧能处于自然状态（即不被拉长，也不被压缩），ab中应沿什么方向、通过多大的电流？
（3）当由b到a方向通过2A的电流时，两根弹簧被拉长多少？
（1）导线中未通电流时，弹簧伸长了0.05m，则弹簧的劲度系数是多少？
（2）要使两根弹簧能处于自然状态（即不被拉长，也不被压缩），ab中应沿什么方向、通过多大的电流？
（3）当由b到a方向通过2A的电流时，两根弹簧被拉长多少？
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解题思路：（1）由受力分析，借助于平衡条件，即可求解；（2）根据安培力等于重力，即可求解电流大小，由左手定则判断电流方向；（3）当导线中由b到a方向通过2A的电流时，与（2）中安培力等大反向．
（1）为通电流时，弹簧处于平衡状态．则有：mg=2kx
k=
mg
2x＝
0.5×10
2×0.05N/m＝50N /m
（2）要使弹簧处于原长，则所受安培力向上且等于物体的重力，由左手定则可知电流为由a到b，有：
BIL=mg
得：I=
mg
BL＝
0.5×10
5×0.2A＝5A
（3）当导线中由b到a方向通过2A的电流时，安培力变为方向向下，根据平衡条件：
BIL+mg=2k△x′
代入数据解得：△x′=0.07m
答：（1）导线中未通电流时，弹簧伸长了0.05m，则弹簧的劲度系数是50N/m
（2）要使两根弹簧能处于自然状态（即不被拉长，也不被压缩），ab中应沿ab方向、通过电流为5A
（3）当由b到a方向通过2A的电流时，两根弹簧被拉长为0.07m
点评：
本题考点： 安培力；胡克定律．
考点点评： 考查安培力、弹力与重力间处于平衡状态的问题，体现了胡克定律，安培力公式，同时注意左手定则的应用．
1年前
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