Question

如圖所示，用兩個一樣的彈簧測力計吊著一根銅棒，銅棒所在的虛線范圍內有垂直紙面的勻強磁場，棒中通以自左向右的電流，當棒靜止時，彈簧測力計的讀數之和為F₁；若將棒中的電流反向，當棒靜止時，彈簧測力計的示數之和為F₂，且F₂＞F₁，根據這兩個數據，可以確定（ ）
A．磁場的方向
B．磁感應強度的大小
C．安培力的大小
D．銅棒的重力

Answer 1

【答案】分析：由題意知，導體棒受到的磁場力方向在豎直方向，因為電流反向時磁場力同樣反向，又因為反向時，彈簧秤讀數增大，由此可知電流自左向右時，導體棒受磁場力方向向上，根據左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里．因為電流反向，磁場力只改變方向，不改變大小，根據導體棒的平衡可以求出安培力的大小表達式．
解答：解：A、因為電流反向時，彈簧秤的讀數F₂＞F₁，所以可以知道電流自左向右時，導體棒受到的磁場力方向向上，根據左手定則可以確定磁場的方向為垂直紙面向里，故A正確；
B、由于電流大小不知，所以無法確定磁感應強度的大小，故B錯誤；
C、令銅棒的重力為G，安培力的大小為F，則由平衡條件得：
2F₁=G-F   ①
當電流反向時，磁場力變為豎直向下，此時同樣根據導體棒平衡有：2F₂=G+F    ②
由①和②可得：棒的重力G=F₁+F₂ 與安培力F的大小F=F₂-F₁
因此可確定安培力的大小與銅棒的重力，故CD正確；
故選：ACD
點評：對銅棒的受力變化情況可以得到安培力的方向，能正確使用左手定則反推磁場方向，并能根據平衡列出平衡方程解出重力和安培力的大小．熟練掌握左手定則是解題的關鍵．