用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示），当棒静止时，两弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流方向反向（大小保持不变），当棒静止时，两弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据，试求：（1）磁场的方向；（2）安培力的大小；（3）铜棒的重力．试题及答案-解答题-云返教育

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用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示），当棒静止时，两弹簧秤的读数为F₁；若将棒中的电流方向反向（大小保持不变），当棒静止时，两弹簧秤的示数为F₂，且F₂＞F₁，根据这两个数据，试求：
（1）磁场的方向；
（2）安培力的大小；
（3）铜棒的重力．

试题解答

见解析

解：（1）因为电流反向时，弹簧秤的读数F₂＞F₁，所以可以知道电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里；
（2）令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：
2F₁=G-F ①
当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：
2F₂=G+F ②
由①和②可得：
棒的???力G=F₁+F₂
安培力F的大小F=F₂-F₁
答：（1）磁场的方向垂直纸面向里；
（2）安培力的大小：F=F₂-F₁
（3）铜棒的重力F=F₂+F₁

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选修3-1 鲁科版解答题高中物理

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