Question

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，下端与导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，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，磁感应强度为B.当棒通以方向由a到b、大小为I的电流时，棒处于平衡状态，平衡时弹簧伸长量为x₁；保持电流大小不变，使棒中电流反向，则棒平衡时下列说法正确的是(　　)

A.弹簧伸长，伸长量为＋x₁

B.弹簧伸长，伸长量为＋x₁

C.弹簧压缩，压缩量为－x₁

D.弹簧压缩，压缩量为－x₁

Answer

A

【解析】

当棒通以方向由a到b、大小为I的电流时，由左手定则知，受到的安培力沿导轨斜向上，大小为BIL；设导轨与水平面的夹角为θ，则由平衡条件得：

mgsinθ=BIL+kx1

当保持电流大小不变，使棒中电流反向，由左手定则知，受到的安培力沿导轨斜向下，大小还是BIL，此时有

mgsinθ+BIL=kx

因此解得

弹力沿着斜面向上，则弹簧是伸长的；
A. 弹簧伸长，伸长量为＋x1，与结论相符，选项A正确；

B. 弹簧伸长，伸长量为＋x1，与结论不相符，选项B错误；

C. 弹簧压缩，压缩量为－x1，与结论不相符，选项C错误；

D. 弹簧压缩，压缩量为－x1，与结论不相符，选项D错误；

故选A。