题目内容

19.如图所示,由不同材料制成的直径AOB和半圆ACB组成的半圆形金属线框放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,半圆的半径为R,线框平面与磁场方向(垂直于纸面向外)垂直,直径AOB沿水平方向.若通以图示方向的电流,从A端流入的电流大小为I,则线框受到的安培力(  )
A.方向沿纸面向上,大小为0B.方向沿纸面向上,大小为2BIR
C.向沿纸面向下,大小为BIRD.方向沿纸面向下,大小为2BIR

分析 首先找出圆弧ACB的有效长度,在设出分别通过圆弧ACB的电流和直径AOB的电流,分别求出其所受的安培力,在进行合成,即可得知安培力的大小,利用左手的可判知安培力的方向.

解答 解:圆弧ACB的有效长度为2R,设通过ACB的电流为I1
则该部分导线受到的安培力为:F1=B×I1×2R=2BI1R,有左手定则可知方向竖直向上.
通过直径AOB的电流为:I2=I-I1
则该部分导线受到的安培力为:F2=B×I2×2R=2BI2R,有左手定则可知方向竖直向上.
合力为:F=F1+F2=2BI1R+2BI2R=2BIR
所以选项B正确,ACD错误.
故选:B

点评 对于该题首先要求学生要熟练地掌握左手定则,能准确的判断安培力的方向,
再者就是对于安培力的大小的计算,整体要分为两种情况:一是直导线,二是导线是弯曲的.
1、对于直导线要分为三种情况:
①、导线与磁场平行时,不受安培力作用.
②、当与磁场垂直时,安培力的大小为F=BIL.
③当与磁场有一定的夹角θ时,安培力为F=BILsinθ.
2、当导线为曲线时,就像该题,要首先求出导线两端连线的长度,再看连线与磁场之间的关系,结合上种情况进行解答.

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