Question

13．如图所示，在光滑绝缘水平面上放有一个金属圆形线圈，线圈周长为L，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中、磁感应强度大小为B，通有如图所示方向的电流I，则（　　）

• A． 线圈所受合外力大小为0
• B． 线圈所受合外力大小不为0
• C． 线圈中的张力大小为BIL
• D． 线圈中的张力大小为$\frac{BIL}{2π}$

Answer 1

分析 先分析一小段导体受到的安培力，根据力的合成，去分析整个线圈受到的合力．

解答 解：在金属线圈最高点取一小段圆弧△s进行分析，电流方向水平向右，磁场方向竖直向下，根据安培力公式F=BI△s，左手定则可知安培力方向垂直纸面向里；
同样在在金属线圈最低点取一小段圆弧△s进行分析，电流方向水平向左，磁场方向竖直向下，根据安培力公式F=BI△s，左手定则可知安培力方向垂直纸面向外；
经分析可知这两小段导体受到的安培力大小相等，方向相反，合力为0；
由对称性可知，整个线圈受到的合力为0．线圈中的张力等效于圆的直径受到的安培力大小，C错误，D正确；
故选：AD

点评 掌握计算安培力大小的公式，以及判断安培力的方向的方法即左手定则，再进行矢量合成即可计算出线圈受到的合力大小．