Question

如图所示，倾角为α的斜面上放有一通电的矩形线圈，电流方向沿adcba，线圈的ad边和bc边处于水平方向．若整个装置放在一个磁场方向竖直向上的匀强磁场之中，线圈处于平衡状态，则（　　）

• A、线圈的ad 边所受斜面支持力比bc边大
• B、线圈的ab边和cd边不受磁场力作用
• C、线圈所受斜面摩擦力的方向沿斜面向上
• D、线圈所受斜面摩擦力比不存在磁场时大

Answer 1

分析：根据左手定则判断出线圈各边所受的安培力方向，判断线圈ad边和bc边所受斜面的支持力大小．根据线圈受力平衡，分析线圈所受斜面摩擦力的合力方向．

解答：解：A、根据左手定则判断，ad所受的安培力方向向里，bc边所受的安培力向外，cd与ab两边所受的安培力大小相等、方向相反，相互抵消，则线圈所受的安培力相对于线圈中心的力矩方向为顺时针方向（从右向左看），则知线圈ad边所受斜面支持力比bc边大．故A正确．
B、由于ab边和cd边与磁场不垂直，必定受到磁场力作用．故B错误．
C、对线圈，分析受力如图，线圈受到重力mg、支持力的合力N、摩擦力的合力f、ad所受的安培力F_ad和bc所受的安培力F_bc，且F_ad=F_bc，如图（从右向左看）根据共点力平衡条件可知，线圈所受斜面摩擦力的合力沿斜面向上．故C正确．
D、线圈处于平衡状态，竖直方向始终有：Ncosα+fsinα=mg，与安培力无关，故存在磁场时摩擦力与不存在磁场时摩擦力一样大，D错误．
故选：AC．

点评：本题是共点力平衡和力矩平衡综合应用的问题，分析受力情况，特别是判断安培力的方向是关键．