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如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况错误的是:

A.两悬线等长变短,θ角变小
B.棒中的电流变大,θ角变大
C.金属棒质量变大,θ角变大
D.磁感应强度变大,θ角变小

ACD

解析试题分析:以导体棒为研究对象,正确受力分析,根据平衡状态列方程即可正确解答.
根据题意画出杆ab的受力图如下所示:

导体棒处于平衡状态,设绳子拉力为T,安培力F因此有:
Tcosθ=mg               ①
Tsinθ=F=BIL            ②
联立①②解得:
A.两悬线等长变短,对θ角无影响,A错误;
B.棒中的电流变大,θ角变大,B正确;
C.金属棒质量变大,θ角变小,C错误;
D.磁感应强度变大,θ角变大,D错误。
故选:ACD。
考点:安培力;共点力平衡的条件及其应用.
点评:该题结合安培力考查物体的平衡问题,画受力分析图时注意画截面图,使问题更加简单易懂.

练习册系列答案
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(2005?卢湾区模拟)如图所示,由粗细均匀的电阻丝绕成的矩形导线框abcd固定于水平面上,导线框边长ab=L,bc=2L,整个线框处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感强度为B.导线框上各段导线的电阻与其长度成正比,已知该种电阻丝单位长度上的电阻为λ,λ的单位是Ω/m.今在导线框上搁置一个与ab边平行地且与导线框接触良好的金属棒MN,MN的电阻为r,其材料与导线框的材料不同,如图所示.金属棒MN在外力作用下沿x轴正方向作速度为v的匀速运动,在金属棒从导线框最左端(该处x=0)运动到导线框最右端的过程中:
(1)请写出金属棒中的感应电流I随x变化的函数关系式;
(2)试证明当金属棒运动到bc段中点时,MN两点间电压最大,并请写出最大电压Um的表达式;
(3)试求出在此过程中,金属棒提供的最大电功率Pm
(4)试讨论在此过程中,导线框上消耗的电功率可能的变化情况.

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