题目内容
(2012?上海模拟)如图所示,倾角为α的斜面上放有一通电的矩形线圈,电流方向沿adcba,线圈的ad边和bc边处于水平方向,若整个装置放在一个磁感强度方向竖直向上的匀强磁场之中,线圈处于平衡状态,那么下列说法中正确的有( )
分析:根据左手定则判断出线圈各边所受的安培力方向,分析安培力相对于线圈中心的力矩方向,判断线圈ad边和bc边所受斜面的支持力大小.根据线圈受力平衡,分析线圈所受斜面摩擦力的合力方向.
解答:解:A、根据左手定则判断,ad所受的安培力方向向里,bc边所受的安培力向外,cd与ab两边所受的安培力大小相等、方向相反,相互抵消,则线圈所受的安培力相对于线圈中心的力矩方向为顺时针方向(从右向左看),则知线圈ad边所受斜面支持力比bc边大.故A正确.
B、由于ab边和cd边与磁场不垂直,必定受到磁场力作用.故B错误.
C、若以ad边为转动轴,cd边的安培力力矩不为零,则线圈受到的磁场力的力矩不为零.故C错误.
D、对线圈,分析受力如图,线圈受到重力mg、支持力的合力N、摩擦力的合力f、ad所受的安培力Fad和bc所受的安培力Fbc,且Fad=Fbc,如图(从右向左看)根据共点力平衡条件可知,线圈所受斜面摩擦力的合力沿斜面向上.故D正确.
故选AD
B、由于ab边和cd边与磁场不垂直,必定受到磁场力作用.故B错误.
C、若以ad边为转动轴,cd边的安培力力矩不为零,则线圈受到的磁场力的力矩不为零.故C错误.
D、对线圈,分析受力如图,线圈受到重力mg、支持力的合力N、摩擦力的合力f、ad所受的安培力Fad和bc所受的安培力Fbc,且Fad=Fbc,如图(从右向左看)根据共点力平衡条件可知,线圈所受斜面摩擦力的合力沿斜面向上.故D正确.
故选AD
点评:本题是共点力平衡和力矩平衡综合应用的问题,分析受力情况,特别是判断安培力的方向是关键.
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