Question

【题目】如图，垂直纸面放置的金属棒用绝缘丝线悬挂在O点，金属棒的质量m=0.1Kg、长度L=0.5m，棒中通有垂直纸面向里的电流。在竖直面内加上匀强磁场，金属棒平衡时丝线与竖直方向间夹角，棒中电流强度I=2A，重力加速度g=10m/s2。关于所加磁场，下面判断正确的是

A.磁场的方向可能垂直丝线向右上方

B.若所加磁场的磁感应强度大小B=0.8T，那么磁场的方向是唯一确定的

C.若所加磁场的方向与丝线平行，那么磁场的磁感应强度数值最小

D.只要所加磁场的磁感应强度大小确定，丝线上的拉力大小也就唯一确定

Answer 1

【答案】C

【解析】

金属棒受重力、绳子拉力和安培力，三力平衡，受力分析如图所示，故安培力一定与拉力和重力的合力大小相等，如图所示弧形区域的反方向，故安培力一定与拉力和重力的合力大小相等，如图所示弧形区域的反方向。

A．若磁场的方向垂直实线向右上方的话，那么安培力的方向就沿丝线向下，从受力角度上可以看出此时无法平衡，故A错误 ；

B．若所加磁场的磁感应强度大小B=0.8T，只要安培力大小与拉力和重力的合力大小相等，反向相反即可，故磁场方向不确定，故B错误；

C．根据上图可知，当安培力与绳子拉力垂直时，安培力最小，磁感应强度最小，根据左手定则可判，此时所加磁场的方向与丝线平行，故C正确；

D．所加磁场的磁感应强度大小确定，由于磁场方向不确定，故安培力不确定，绳子拉力则不确定，只要满足三力合力为零即可，故D错误。

故选C。