Question

5．如图所示，质量为m=0.3kg、边长为d=10cm的均质等边三角形导线框ABC，在A处用细线竖直悬挂于长度为L=30cm的轻杆的左端，轻杆的右端通过弹簧连接在地面上，离杆左端10cm处有一固定的转轴O．现垂直于ABC施加一个水平向里的匀强磁场，磁感应强度B=10^-2T．在导线框中通以逆时针方向、大小为I=1A的电流，轻杆处于水平状态，则此时AB边所受安培力的大小为0.001N，弹簧对杆的拉力为1.5N．

Answer 1

分析 由安培力公式求出安培力大小，由左手定则判断出安培力的方向；
对导线框进行受力分析，然后由力矩平衡条件求出细线拉力的大小

解答 解：ab边所示安培力大小F=BId=0.01×1×0.1N=0.001N，
由左手定则可知，安培力的方向竖直向上；
由于导线框闭合，所受安培力为零，
因此导线框对杠杆的拉力等于其重力mg，
由力矩平衡条件可得：mg×$\frac{1}{3}$L=F×$\frac{2}{3}$L，
则细线对杆的拉力F=$\frac{mg}{2}$=$\frac{0.3×10}{2}N=1.5N$；
故答案为：0.001，1.5

点评 本题中要注意安培力的等效求法，虽然每一个边都受到安培力，但由于闭合的电路中，等效长度为零，故等效安培力为零．