一根长为L、质量为m的金属棒水平固定在两根劲度系数均为k的弹簧上,加一匀强电场B方向垂直纸面向里,当金属棒通以向右的电流I时,弹簧伸长x,求磁感线强度B的大小；若通以向左的电流I时,弹

Question

一根长为L、质量为m的金属棒水平固定在两根劲度系数均为k的弹簧上,加一匀强电场B方向垂直纸面向里,当金属棒通以向右的电流I时,弹簧伸长x,求磁感线强度B的大小；若通以向左的电流I时,弹簧缩短多少?

Answer 1

据题意知道,弹簧一端固定在水平面上,另一端固定在金属棒上,当金属棒通以向右的电流时,弹簧伸长x.所以弹簧对金属棒的拉力竖直向下,与重力同向,安培力竖直向上,平衡：
ILB=mg+2kx ==>B=(mg+2kx)/IL 为所求磁感应强度.
电流反向时,弹力竖直向上,安培力向下,平衡：
ILB+mg=2kx' ==>x'=x+mg/k,x'为所求弹簧缩短量.