安培力作用下导体的平衡问题
安培力作用下导体的平衡问题的解题方法
(1)根据导体中的电流方向与磁场方向,利用左手定则先判断出安培力的方向,然后对导体进行受力分析,再结合力的平衡条件进行求解;
(2)事先不能够判断出安培力的方向时需要对导体进行受力分析,然后结合力的平衡条件确定安培力的方向和大小,此类试题一般是包括安培力在内的三力动态平衡问题,解决的办法通常是“闭合矢量三角形法”或“相似三角形法”.
例1 如图1所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )
图1
A.棒中的电流变大,θ角变大 B.两悬线等长变短,θ角变小 C.金属棒质量变大,θ角变大 D.磁感应强度变大,θ角变小
①竖直向上的匀强磁场;②平衡时.
答案 A
解析 金属棒受到水平的安培力而使悬线偏转,悬线与竖直方向形成夹角,F安BIL
受力分析如图所示,根据平衡条件有tan θ==,由该式知,金属棒中
mgmg的电流变大,θ角变大,选项A正确;两悬线变短,不影响平衡状态,θ角不变,选项B错误;金属棒质量变大,θ角变小,选项C错误;磁感应强度变大,θ角变大,选项D错误.
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