Question

如圖所示，用三條細(xì)線懸掛的金屬圓環(huán)，金屬環(huán)粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為2.5g，三條細(xì)線呈對(duì)稱分布，穩(wěn)定時(shí)金屬環(huán)面水平，在金屬環(huán)正下方放有一個(gè)圓柱形磁鐵，磁鐵的中軸線OO′垂直于金屬環(huán)面且通過其圓心O，測(cè)得金屬環(huán)所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T，與豎直方向成30°角．現(xiàn)在要使金屬環(huán)各部分所受安培力的合力豎直向上且恰好等于其自身的重力，則在金屬環(huán)中通過的電流大小至少為（　　）（取g=10m/s²）

A．0.01A

B．0.2A

C．0.05A

D．0.1A

Answer 1

設(shè)圓環(huán)的半徑為r，則圓環(huán)的質(zhì)量m_環(huán)=2πrm，
磁場(chǎng)的水平分量為Bsin30°，環(huán)受到的安培力為：
F=Bsin30°×I×2r×2=4BIrsin30°，由于環(huán)所受向上的安培力等于環(huán)的重力，
則2πrmg=4BIrsin30°，解得：I≈0.2A；
故選B．