(2015·全国卷Ⅰ，24)如图4所示，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的*簧水平地悬挂在匀强磁场中，...

问题详情：

(2015·全国卷Ⅰ，24)如图4所示，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的*簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；*簧上端固定，下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 Ω。已知开关断开时两*簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两*簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。

图4

【回答】

方向竖直向下　0.01 kg

解析　金属棒通电后，闭合回路电流

I＝＝ A＝6 A

导体棒受到的安培力大小为F＝BIL＝0.06 N。

开关闭合后，电流方向为从b到a，由左手定则可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下

由平衡条件知：开关闭合前：2kx＝mg

开关闭合后：2k(x＋Δx)＝mg＋F

代入数值解得m＝0.01 kg

知识点：专题一 力与物体的平衡

题型：计算题