Question

【題目】如圖所示，兩平行光滑金屬導軌固定在絕緣斜面上，導軌間距為L，勁度系數為k的輕質彈簧上端固定，下端與導體棒ab相連，彈簧與導軌平面平行并與ab垂直，棒垂直跨接在兩導軌上，空間存在垂直導軌平面斜向上的勻強磁場，磁感應強度為B.當棒通以方向由a到b、大小為I的電流時，棒處于平衡狀態，平衡時彈簧伸長量為x1；保持電流大小不變，使棒中電流反向，則棒平衡時下列說法正確的是(　　)

A.彈簧伸長，伸長量為＋x1

B.彈簧伸長，伸長量為＋x1

C.彈簧壓縮，壓縮量為－x1

D.彈簧壓縮，壓縮量為－x1

Answer 1

【答案】A

【解析】

當棒通以方向由a到b、大小為I的電流時，由左手定則知，受到的安培力沿導軌斜向上，大小為BIL；設導軌與水平面的夾角為θ，則由平衡條件得：

mgsinθ=BIL+kx1

當保持電流大小不變，使棒中電流反向，由左手定則知，受到的安培力沿導軌斜向下，大小還是BIL，此時有

mgsinθ+BIL=kx

因此解得

彈力沿著斜面向上，則彈簧是伸長的；
A. 彈簧伸長，伸長量為＋x1，與結論相符，選項A正確；

B. 彈簧伸長，伸長量為＋x1，與結論不相符，選項B錯誤；

C. 彈簧壓縮，壓縮量為－x1，與結論不相符，選項C錯誤；

D. 彈簧壓縮，壓縮量為－x1，與結論不相符，選項D錯誤；

故選A。