Question

1．如圖所示，將兩根豎直放置的光滑金屬軌道（足夠長(zhǎng)）與電路連接，兩軌道間有一均勻磁場(chǎng)區(qū)域（圖中“×”表示垂直與豎直面的磁感線）；重為G的金屬桿ab與上端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連接，并與兩軌道接觸良好，閉合開關(guān)，當(dāng)ab靜止時(shí)彈簧無(wú)形變，若僅改變電流方向，請(qǐng)你判斷ab再次靜止時(shí)彈簧被拉伸還是壓縮，為什么？

Answer 1

分析 由題意可知，當(dāng)ab靜止時(shí)彈簧無(wú)形變，則金屬桿ab受到的重力和磁場(chǎng)的作用力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，方向相反；若僅改變電流方向，會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)對(duì)金屬桿的作用力方向變?yōu)榕c原來(lái)方向相反，然后根據(jù)力的平衡條件得出彈簧作用力的方向，然后判斷彈簧是拉伸還是壓縮．

解答 答：若僅改變電流方向，ab再次靜止時(shí)彈簧被拉伸；
原因是：由題意可知，閉合開關(guān)，當(dāng)ab靜止時(shí)彈簧無(wú)形變，
則金屬桿ab受到的重力和磁場(chǎng)對(duì)ab的力是一對(duì)平衡力，磁場(chǎng)對(duì)ab作用力的方向?yàn)樨Q直向下，
當(dāng)流過(guò)ab棒的電流方向改變時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)其作用力方向變?yōu)樨Q直向下，與重力方向相同，
由力的平衡條件可知，此時(shí)彈簧對(duì)桿的作用力為豎直向上的拉力，即彈簧應(yīng)被拉伸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用力的理解與掌握，分析好通電導(dǎo)體電流方向發(fā)生變化時(shí)受到磁場(chǎng)力方向的變化是關(guān)鍵．