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如图,用粗细均匀的电阻丝折成边长为L的平面等边三角形框架,每个边长L的电阻均为r,三角形框架的两个顶点与一电动势为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,则三角形框架受到的安培力的合力大小为(  )
A.0B.
BEL
5r
C.
2BEL
5r
D.
3BEL
5r

根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向,如图

等效电路为r和2r并联,并联后总电阻为:
2r?r
2r+r
=
2r
3

则路端电压U=
E
r+
2r
3
?
2r
3
=
2
5
E
根据欧姆定律:I12=
U
2r
=
E
5r

I3=
U
r
=
2E
5r

则安培力F1=F2=BI12L=
EBL
5r
,F1,F2的夹角为120°,根据平行四边形定则其合力大小为:
EBL
5r

F3=BI3L=
2EBL
5r

故三角形框架受到的安培力的合力大小为:
EBL
5r
+
2EBL
5r
=
3EBL
5r

故选:D.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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,闭合电路中有一段长为0.10m的直导体棒,垂直于匀强磁场方向放置,当导体棒中的电流为2A时,导体棒受到的安培力为0.04N,则:
(1)判断安培力的方向;
(2)求磁感应强度的大小;
(3)当导体棒中的电流增大为3A时,求受到的安培力大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,长为L、质量为m的导体棒用细线悬挂放入某匀强磁场中,导体棒与磁场方向垂直,当导体棒中通过的电流为I时,细线上的拉力恰好为零,问磁感应强度B为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,F是磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是示意图是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示线框abcd在竖直面内,可以绕固定的OO′轴转动.现通以abcda电流,要使它受到磁场力后,ab边向纸外,cd边向纸里转动,则所加的磁场方向可能是(  )
A.垂直纸面向外
B.竖直向上
C.竖直向下
D.OO′上方垂直纸面向里,在OO′下方垂直纸面向外

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两平行导轨相距0.1m,处于一匀强磁场中,导轨与水平面的夹角θ=37°;金属棒MN质量m=0.05kg,电阻R=1Ω,水平放置在导轨上并与导轨垂直;MN与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数μ=0.5;磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直于轨道平面斜向下;电源电动势E=20V,内阻不计;调整滑动变阻器阻值,使得开关S闭合时,MN能保持静止.设最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(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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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,一细导体杆弯成四个拐角均为直角的平面折线,其ab、cd段长度均为l1,bc段长度为l2.弯杆位于竖直平面内,Oa、dO′段由轴承支撑沿水平放置.整个弯杆置于匀强磁场中,磁场方向竖直向上,磁感应强度为B.今在导体杆中沿abcd通以大小为I的电流,此时导体杆受到的安培力对OO′轴的力矩大小等于______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,长为3L的直导线折成相互垂直的长为2L和L的两段,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,则折后通电导线受到的安培力大小为(  )
A.BILB.2BILC.3BILD.
5
BIL

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