Question

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

A.彈簧伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量為＋x1

B.彈簧伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)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(dāng)棒通以方向由a到b、大小為I的電流時(shí)，由左手定則知，受到的安培力沿導(dǎo)軌斜向上，大小為BIL；設(shè)導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，則由平衡條件得：

mgsinθ=BIL+kx1

當(dāng)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(dǎo)軌斜向下，大小還是BIL，此時(shí)有

mgsinθ+BIL=kx

因此解得

彈力沿著斜面向上，則彈簧是伸長(zhǎng)的；
A. 彈簧伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量為＋x1，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；

B. 彈簧伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量為＋x1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C. 彈簧壓縮，壓縮量為－x1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D. 彈簧壓縮，壓縮量為－x1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

故選A。