题目内容
如图所示,有一个劲度系数为某一数值的轻弹簧,它的一端固定在天花板之上,另一端悬挂着一个边长为特定数值、匝数为特定数值的正方形线框,该线框的下半部分处于一个磁场方向垂直纸面向里的匀强磁场里。当线框之中未通入电流,处于静止平衡状态的时候,弹簧发生伸长,伸长量为某一数值;当线框之中通入大小为某一数值的顺时针方向电流,再次处于静止平衡状态的时候,弹簧伸长,伸长量变为另一数值。忽略回路中电流产生的磁场,线框的下半部分始终处于磁场之中,弹簧始终处于弹性限度以内,重力加速度为一固定数值,下列说法正确的是。
A. 磁场的磁感应强度大小
B. 线框受到的安培力方向竖直向上
C. 线框受到的安培力大小为
D. 线框的质量为
思路详解

这道题高中物理电磁拉力,是一道典型题目,它涉及通电导体在磁场中受到安培力的作用,同时还与计算弹簧拉力的胡克定律相结合 。
弹簧受到的拉力大小,在正方形线框中未通入电流时,等于线框自身的重力大小,依据胡克定律,能够得出 。
变形,可求得线框的质量为 ,故 D 选项错误.
要是方形的线框当中通入了电流,那线框最下面的那一条边就在磁场里,所以会受到安培力的作用,在磁场里左右部分的线框电流方向一定是相反的高中物理电磁拉力,因而线框在水平方向受到的安培力作用效果就相互抵消了,安培力的大小是这样那样,方向能够通过左手定则来判断,就像图里显示的那样,方向是向下的,所以B选项是错误的 。
这时,弹簧所承受的拉力大小留学之路,等同于线框自身的重力大小,以及安培力大小,依据胡克定律,能够得出 。
将 代入,可得
变形,可求出磁感应强度为
,故 A 选项正确.

再代入 ,求得安培力的大小为
,故 C 选项错误.
题目答案
正确答案是 A 选项.
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