Question

【題目】如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住處于靜止狀態，a為垂直紙面放置的直導線的橫截面，導線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為FN1；當導線中有電流通過時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關于a中電流方向、磁鐵對斜面的壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是（ ）

A.電流垂直紙面向外時，FN1＜FN2，彈簧的伸長量減小

B.電流垂直紙面向外時，FN1＞FN2，彈簧的伸長量增大

C.電流垂直紙面向里時，FN1＞FN2，彈簧的伸長量減小

D.電流垂直紙面向里時，FN1＜FN2，彈簧的伸長量增大

Answer 1

【答案】D

【解析】

設斜面傾角為，導線中無電流時

如果電流垂直紙面向外時，磁體對導線的作用力方向斜向左下方，由牛頓第三定律可知，磁體受到導線的作用方向斜向右上方，此力分解為平行斜面向上和垂直斜面向上，所以有

此時彈簧彈力變小，彈簧的伸長量減小；

如果電流垂直紙面向里時，磁體對導線的作用力方向斜向右上方，由牛頓第三定律可知，磁體受到導線的作用方向斜向左下方，此力分解為平行斜面向下和垂直斜面向下，所以有

此時彈簧彈力變大，彈簧的伸長量增大；

故選D。