题目内容
【题目】如图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1;当导线中有垂直纸面向外的电流时,磁铁对斜面的压力为FN2 , 则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是( )
A.FN1<FN2 , 弹簧的伸长量减小
B.FN1=FN2 , 弹簧的伸长量减小
C.FN1>FN2 , 弹簧的伸长量增大
D.FN1>FN2 , 弹簧的伸长量减小
【答案】C
【解析】解:(1)磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极,因为长直导线在磁铁的中心偏右位置,所以此处的磁感线是斜向左下的,电流的方向垂直与纸面向外,根据左手定则,导线受磁铁给的安培力方向是斜向右下方,(2)长直导线是固定不动的,根据物体间力的作用是相互的,导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上方;(3)导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的,将这个力分解为垂直于斜面与平行于斜面的分力,因此光滑平板对磁铁支持力减小,由于在电流对磁铁作用力沿斜面方向的分力向下,所以弹簧拉力拉力变大,弹簧长度将变长.
所以答案是:C.
【考点精析】利用牛顿第三定律和安培力对题目进行判断即可得到答案,需要熟知牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失;作用力和反作用力总是同种性质的力;作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加;安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零.
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