Question

如圖所示，用兩條一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在的虛線框范圍內有垂直紙面的勻強磁場，棒中通入自左向右的電流．當棒靜止時，每個彈簧的拉力大小均為F₁；若將棒中電流反向但不改變電流大小，當棒靜止時，每個彈簧的拉力大小均為F₂，且F₂＞F₁，則磁場的方向為______，安培力的大小為______．

Answer 1

（1）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；
（2）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
安培力F的大小F=F₂-F₁
故答案為：垂直紙面向里；F₂-F₁