如圖所示,用粗細均勻的電阻絲折成平面梯形框架,ab、cd邊均與ad邊成60°角,ab=bc=cd=L,長度為L的電阻絲電阻為r,框架與一電動勢為E,內(nèi)阻為r的電源相連接,垂直于框架平面有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,則框架受到的安培力的合力大小為( 。
A.0B.
5BEL
11r
C.
10BEL
11r
D.
BEL
r

根據(jù)左手定則判斷出各段受到的安培力的方向,如圖

電路abcd上的電阻為3r,由幾何關(guān)系得,ad段的長度為2L,所以ad上的電阻為2r,并聯(lián)部分的總電阻為:R=
3r?2r
3r+2r
=1.2r

電路中的總電流:I=
E
R+r
=
E
2.2r

路端電壓:U=I?R=
E
2.2r
?1.2r=
6E
11

abcd上的電流:I1=
U
3r
=
2E
11r

abcd上各段的安培力:F1=F2=F3=BI1L=
2BEL
11R

ad上的安培力:F4=BI2?2L=B2L
U
2r
=
6BEL
11r

各段受到的力中,F(xiàn)1 和F3在左右方向的分量大小相等,方向相反,相互抵消,所以線框受到的合外力:F=F1cos60°+F2+F3cos60°+F4=
10BEL
11r

所以四個選項中C正確.
故選:C
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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在方向豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,有兩條光滑的平行金屬導軌,其電阻不計,間距為L,導軌平面與磁場方向垂直,ab、cd為兩根垂直導軌放置的、電阻都為R、質(zhì)量都為m的金屬棒,棒cd用最大拉力為f的水平細線拉住,棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a向右做勻加速運動,求:
(1)細線被拉斷前F隨時間的變化規(guī)律。
(2)經(jīng)多長時間細線將被拉斷?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一根電纜埋藏在一堵南北走向的墻里,在墻里的西側(cè)處,當放一指南針時,其指向剛好在原來基礎(chǔ)上旋轉(zhuǎn)180°。由此可以斷定,這根電纜中的電流的方向為 (    )
A可能是向北    B 可能是豎直向下   C 可能是向南   D 可能是豎直向上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m、長為L的直導線用兩絕緣細線懸掛于水平軸
L
2
上,并處于勻強磁場中.當導線中通以沿x正方向的電流I,且導線保持靜止時,懸線與豎直方向夾角為θ.則磁感應(yīng)強度的最小值及對應(yīng)的方向為( 。
A.
mg
IL
,y軸正向
B.
mg
IL
tanθ
,z軸負向
C.
mg
IL
sinθ
,沿懸線向下
D.
mg
IL
cosθ
,沿懸線向上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在垂直紙面向外的勻強磁場中,一根長l=0.2m的直導線垂直磁場方向放置,當導線中通以I=5A的電流時,導線受到的安培力F=lN.問:
(1)通電導線所在空間的磁感應(yīng)強度B的大小為多少?
(2)若通電導線的電流增大到I′=6A,其他條件保持不變,則此時導線受到的安培力F′的大小為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

下列說法中正確的是( 。
A.某處小磁針的北極受磁場力的方向就是該處磁場的方向
B.若電荷在某處不受磁場力作用,則該處的磁感應(yīng)強度一定為零
C.將通電導體置于勻強磁場中,若導體長度和電流大小一定.那么導體所受的安培力大小也是一定的
D.在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,長為L、電流為I的通電直導線所受到的安培力的大小,介于零(含零)和BIL(含BIL)之間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某同學自制一電流表,其原理如圖所示.質(zhì)量為m的均勻細金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向外.MN的右端連接一絕緣輕指針,可指示出標尺上的刻度.MN的長度大于ab,當MN中沒有電流通過且處于靜止時,MN與矩形區(qū)域的ab邊重合,且指針指在標尺的零刻度;當MN中有電流時,指針示數(shù)可表示電流強度.MN始終在紙面內(nèi)且保持水平,重力加速度為g.
(1)當電流表的示數(shù)為零時,求彈簧的伸長量;
(2)為使電流表正常工作,判斷金屬桿MN中電流的方向;
(3)若磁場邊界ab的長度為L1,bc的長度為L2,此電流表的量程是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,閉合電路中有一段長為0.10m的直導體棒,垂直于勻強磁場方向放置,當導體棒中的電流為2A時,導體棒受到的安培力為0.04N,則:
(1)判斷安培力的方向;
(2)求磁感應(yīng)強度的大小;
(3)當導體棒中的電流增大為3A時,求受到的安培力大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩平行導軌相距0.1m,處于一勻強磁場中,導軌與水平面的夾角θ=37°;金屬棒MN質(zhì)量m=0.05kg,電阻R=1Ω,水平放置在導軌上并與導軌垂直;MN與導軌接觸良好,與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5;磁場的磁感應(yīng)強度B=1.0T,方向垂直于軌道平面斜向下;電源電動勢E=20V,內(nèi)阻不計;調(diào)整滑動變阻器阻值,使得開關(guān)S閉合時,MN能保持靜止.設(shè)最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)當金屬棒MN中電流I=2.0A時,其受到的安培力多大?方向如何?
(2)若要保持金屬棒MN靜止,變阻器的阻值Rp應(yīng)多大?

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