题目内容

3.如图,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有N匝,线圈由粗细均匀、单位长度质量为2克的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳定时线圈平面水平,在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O,测得线圈的导线所在处磁感应强度B的方向与水平线成60°角,线圈中通过的电流为0.1A,要使三条细线上的张力为零,重力加速度g取10m/s2.则磁感应强度B的大小应为(  )
A.4TB.0.4TC.$\frac{0.4\sqrt{3}}{3}$TD.0.4$\sqrt{3}$T

分析 把磁场磁感应强度分解为水平分量与竖直分量,磁场竖直分量对电流的安培力为零,由左手定则可知,磁场水平分量对电流的安培力竖直向上;由安培力公式求出安培力,然后求出磁感应强度

解答 解:设圆环的半径为r,则圆环的质量为:
m=2πr×2×10-3kg,
磁场的水平分量为Bsin30°,环受到的安培力为:
F=Bsin30°×I×2πr,
由于环所受向上的安培力等于环的重力,则有:
2πr×2×10-3×10=Bsin30°×I×2πr,
解得:B=0.4T;
故选:B

点评 本题主要考查了对环进行受力分析,求出环所受到的安培力是正确解题的关键

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