Question

2．如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中．导线中通以沿x轴正方向的恒定电流I，悬线与竖直方向的夹角为θ，且导线保持静止，则磁感应强度的最小值和方向为（　　）

• A． $\frac{mg}{IL}$tanθ，z轴正向
• B． $\frac{mg}{IL}$，y轴正向
• C． $\frac{mg}{IL}$tanθ，z轴负向
• D． $\frac{mg}{IL}$sinθ，沿悬线向下

Answer 1

分析 左手定则：左手平展，让磁感线穿过手心，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内． 把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，手心面向N极，四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向．根据左手定则的内容，逐个分析判断即可的出结论

解答 解：A、磁感应强度方向为z正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正方向，由平衡条件得：BILcosθ=mgsinθ，解得：B=$\frac{mg}{IL}$tanθ，故A正确；
B、当磁场沿y负方向时，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向上，当BIL=mg，B=$\frac{mg}{IL}$导线静止，与竖直方向夹角θ=0°，不符合题意，故B错误；
C、当磁场沿x负方向时，磁场与电流平行，导线不受安培力，导线在重力与细线拉力作用下静止，磁感应强度可以为任何值，B=$\frac{mg}{IL}$可以使导线静止，但与竖直方向夹角θ=0°，不符合题意，故C错误；
D、当沿悬线向上时，由左手定则可知，安培力垂直于导线斜向下方，由平衡条件得：BIL=mgsinθ，则B=$\frac{mg}{IL}$sinθ，故D正确；
故选：AD

点评 左手定则和右手定则一定要区分开，如果是和力有关的则全依靠左手定则，即，关于力的用左手，其他的（一般用于判断感应电流方向）用右手定则