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如图所示,用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架,ab、cd边均与ad边成60°角,ab=bc=cd=L,长度为L的电阻丝电阻为r,框架与一电动势为E,内阻为r的电源相连接,垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场,则框架受到的安培力的合力大小为(  )
A.0B.
5BEL
11r
C.
10BEL
11r
D.
BEL
r

根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向,如图

电路abcd上的电阻为3r,由几何关系得,ad段的长度为2L,所以ad上的电阻为2r,并联部分的总电阻为:R=
3r?2r
3r+2r
=1.2r

电路中的总电流:I=
E
R+r
=
E
2.2r

路端电压:U=I?R=
E
2.2r
?1.2r=
6E
11

abcd上的电流:I1=
U
3r
=
2E
11r

abcd上各段的安培力:F1=F2=F3=BI1L=
2BEL
11R

ad上的安培力:F4=BI2?2L=B2L
U
2r
=
6BEL
11r

各段受到的力中,F1 和F3在左右方向的分量大小相等,方向相反,相互抵消,所以线框受到的合外力:F=F1cos60°+F2+F3cos60°+F4=
10BEL
11r

所以四个选项中C正确.
故选:C
练习册系列答案
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如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条光滑的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒,棒cd用最大拉力为f的水平细线拉住,棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a向右做匀加速运动,求:
(1)细线被拉断前F随时间的变化规律。
(2)经多长时间细线将被拉断?

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一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里,在墙里的西侧处,当放一指南针时,其指向刚好在原来基础上旋转180°。由此可以断定,这根电缆中的电流的方向为 (    )
A可能是向北    B 可能是竖直向下   C 可能是向南   D 可能是竖直向上

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如图所示,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于水平轴
L
2
上,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度的最小值及对应的方向为(  )
A.
mg
IL
,y轴正向
B.
mg
IL
tanθ
,z轴负向
C.
mg
IL
sinθ
,沿悬线向下
D.
mg
IL
cosθ
,沿悬线向上

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在垂直纸面向外的匀强磁场中,一根长l=0.2m的直导线垂直磁场方向放置,当导线中通以I=5A的电流时,导线受到的安培力F=lN.问:
(1)通电导线所在空间的磁感应强度B的大小为多少?
(2)若通电导线的电流增大到I′=6A,其他条件保持不变,则此时导线受到的安培力F′的大小为多少?

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下列说法中正确的是(  )
A.某处小磁针的北极受磁场力的方向就是该处磁场的方向
B.若电荷在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零
C.将通电导体置于匀强磁场中,若导体长度和电流大小一定.那么导体所受的安培力大小也是一定的
D.在磁感应强度为B的匀强磁场中,长为L、电流为I的通电直导线所受到的安培力的大小,介于零(含零)和BIL(含BIL)之间

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某同学自制一电流表,其原理如图所示.质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度.MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与矩形区域的ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流强度.MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g.
(1)当电流表的示数为零时,求弹簧的伸长量;
(2)为使电流表正常工作,判断金属杆MN中电流的方向;
(3)若磁场边界ab的长度为L1,bc的长度为L2,此电流表的量程是多少?

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(1)判断安培力的方向;
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(1)当金属棒MN中电流I=2.0A时,其受到的安培力多大?方向如何?
(2)若要保持金属棒MN静止,变阻器的阻值Rp应多大?

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