题目内容
11.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中.质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,当杆中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止.则( )A. | 磁场方向竖直向下 | B. | ab受安培力的方向平行导轨向上 | ||
C. | ab受安培力的大小为mgtanθ | D. | ab受安培力的大小为mgsinθ |
分析 根据共点力的平衡条件可明确安培力的方向,从而确定磁场方向,再对金属杆为研究对象进行受力分析,由平衡条件求出安培力的大小.
解答 解:A、磁场的方向竖直向下时,ab受到水平向左的安培力,此时金属杆合力不会为零,不能静止,故A错误;
B、由A可知,磁场的方向只能为竖直向上,由左手定则可知,ab受到水平向右的安培力作用,同时还受竖直向下的重力和垂直于导轨向上的支持力作用,三力合力可以为零,由力的平衡有:
F=mgtanθ,故BD错误,C正确.
故选:C.
点评 本题借助磁场中安培力考查了共点力平衡的为题,该类型的题要注意共点力平衡的条件,所受的共点力的合力为零.受力分析成了该类型题的解题关键.但要注意掌握安培力的性质的掌握.
练习册系列答案
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A. | a=1.5m/s2 | B. | a=2m/s2 | C. | T=3N | D. | T=4N |
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