题目内容

20.如图,质量为m,长为L的导体棒ab用两绝缘细线悬挂于c、d,并处于匀强磁场中,当导体棒中通以沿x轴负方向的电流I,且导体棒保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为(  )
A.沿y轴正方向,$\frac{mg}{IL}$
B.沿z轴正方向,$\frac{mg}{IL}tanθ$
C.沿悬绳ac向上,$\frac{mg}{IL}sinθ$
D.沿垂直于悬绳ac和导体棒ab向上,$\frac{mg}{IL}cosθ$

分析 左手定则:左手平展,让磁感线穿过手心,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内. 把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,手心面向N极,四指指向电流所指方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向.根据左手定则的内容,逐个分析判断即可的出结论.

解答 解:A、当磁场沿y正方向时,由左手定则可知,导线受到的安培力竖直向下,导体棒受力不会平衡,故A错误;
B、磁感应强度方向为z正方向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y正方向,由平衡条件得:BILcosθ=mgsinθ,解得:B=$\frac{mg}{IL}$tanθ,故B正确;
C、当沿悬线向上时,由左手定则可知,安培力垂直于导线斜向上方,由平衡条件得:BIL=mgsinθ,则B=$\frac{mg}{IL}$sinθ,故C正确;
D、沿垂直于悬绳ac和导体棒ab向上,导线受到的安培力沿绳ac向下,导体棒受力不会平衡,故D错误;
故选:BC.

点评 左手定则和右手定则一定要区分开,如果是和力有关的则全依靠左手定则,即,关于力的用左手,其他的(一般用于判断感应电流方向)用右手定则.

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