(2013•徐汇区二模)如图所示,用两条一样的弹簧吊着一根铜棒,铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场,棒中通入自左

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  • 解题思路:由题意知,导体棒受到的磁场力方向在竖直方向,因为电流反向时磁场力同样反向,又因为反向时,弹簧秤读数增大,由此可知电流自左向右时,导体棒受磁场力方向向上,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里.因为电流反向,磁场力只改变方向,不改变大小,根据导体棒的平衡可以求出安培力的大小表达式.

    (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:

    棒的重力G=F1+F2

    安培力F的大小F=F2-F1

    故答案为:垂直纸面向里;F2-F1

    点评:
    本题考点: 安培力;共点力平衡的条件及其应用.

    考点点评: 对铜棒的受力变化情况可以得到安培力的方向,能正确使用左手定则反推磁场方向,并能根据平衡列出平衡方程解出重力和安培力的大小.熟练掌握左手定则是解题的关键.