如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab相连,弹簧与导轨平面平行并与ab垂直,直导体棒垂直跨接在两导
问题描述:
如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab相连,弹簧与导轨平面平行并与ab垂直,直导体棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场.闭合开关K后导体棒中的电流为I,导体棒平衡时,弹簧伸长量为x1;调转图中电源极性使棒中电流反向,导体棒中电流仍为I,导体棒平衡时弹簧伸长量为x2.忽略回路中电流产生的磁场,则磁感应强度B的大小为( )
A.
(x1+x2)k IL
B.
(x2-x1)k 2IL
C.
(x2+x1)k 2IL
D.
(x2-x1) k IL
答
弹簧伸长量为x1时,导体棒所受安培力沿斜面向上,根据平衡条件沿斜面方向有:
mgsinα=kx1+BIL…①
电流反向后,导体棒所受安培力沿斜面向下,根据平衡条件沿斜面方向:
mgsinα+BIL=kx2…②
联立两式得:B=
(x2-x1)K 2IL
故选:B.