Question

1．如图所示，矩形金属框CDEF用两根绝缘细线悬挂于天花板上，其中CD和EF质量均为m，CF和DE重力不计，金属框处于竖直向下的匀强磁场中．现使金属框中通过图中所示的恒定电流．当系统稳定后，则（　　）

• A． CD边将垂直纸面向里偏离至某处
• B． EF边将垂直纸面向里偏离至某处
• C． 两根绝缘细线的拉力均大于mg
• D． 两根绝缘细线的拉力均等于mg

Answer 1

分析 对CD棒和EF棒组成的系统进行受力分析，画出力的图示，然后根据物体平衡的条件，先整体，后EF对它们分析，列出相应的方程即可求得结果．

解答 解：EF棒受到重力、水平方向的安培力和两个金属杆的拉力，其中安培力：F₂=BIL
设金属杆EF与竖直方向的夹角为θ，则：tanθ=$\frac{{F}_{2}}{{m}_{2}g}$；
由左手定则可知，EF边将垂直纸面向外偏离至某处．如图对CD棒和EF棒组成的系统进行受力分析（从左向右看），整体受到两个重力，两个安培力和两个绝缘绳子的拉力，

竖直方向受力平衡，所以绳子仍然沿竖直方向，得：2T=mg+mg=2mg
解得：T=mg；
由以上分析可知，只有选项D正确．
故选：D．

点评 该题中如何将金属杆受力的图示从正面转化为侧面图是解题的关键．然后使用共点力的平衡即可解题．属于中档题目．