如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂,处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中,棒中通有由M到N的恒定...
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问题详情:
如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂,处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中,棒中通有由M到N的恒定电流,细线中拉力不为零,两细线竖直. 保持匀强磁场磁感应强度大小不变,方向缓慢地转过90°变为竖直向下,在这个过程中( )
A. | 细线向纸面内偏转,其中的拉力一直增大 | |
B. | 细线向纸面外偏转,其中的拉力一直增大 | |
C. | 细线向纸面内偏转,其中的拉力先增大后减小 | |
D. | 细线向纸面外偏转,其中的拉力先增大后减小 |
【回答】
考点:
法拉第电磁感应定律;安培力.
专题:
电磁感应中的力学问题.
分析:
根据左手定则判断出安培力的方向,根据安培力方向的变化,结合共点力平衡判断拉力方向和大小的变化.
解答:
解:初始状态时,金属棒受重力、拉力和安培力平衡.当磁场方向由垂直纸面向里缓慢地转过90°变为竖直向下,知安培力的大小FA=BIL不变,方向由竖直向上向里变为垂直纸面向里.
根据共点力平衡知,细线向纸面内偏转.因为金属棒受重力、拉力和安培力平衡,重力和安培力的合力于拉力大小等值方向,重力和安培力的大小不变,之间的夹角由180°变为90°,知两个力的合力一直增大,所以拉力一直增大.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
点评:
解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行分析,注意由于磁场的方向始终与金属棒垂直,安培力的大小始终不变.
知识点:磁场对通电导线的作用力
题型:选择题
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