問題詳情:
如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質絕緣細線水平懸掛,處於垂直紙面水平向裏的勻強磁場中,棒中通有由M到N的恆定電流,細線中拉力不爲零,兩細線豎直. 保持勻強磁場磁感應強度大小不變,方向緩慢地轉過90°變爲豎直向下,在這個過程中( )
A. | 細線向紙面內偏轉,其中的拉力一直增大 | |
B. | 細線向紙面外偏轉,其中的拉力一直增大 | |
C. | 細線向紙面內偏轉,其中的拉力先增大後減小 | |
D. | 細線向紙面外偏轉,其中的拉力先增大後減小 |
【回答】
考點:
法拉第電磁感應定律;安培力.
專題:
電磁感應中的力學問題.
分析:
根據左手定則判斷出安培力的方向,根據安培力方向的變化,結合共點力平衡判斷拉力方向和大小的變化.
解答:
解:初始狀態時,金屬棒受重力、拉力和安培力平衡.當磁場方向由垂直紙面向裏緩慢地轉過90°變爲豎直向下,知安培力的大小FA=BIL不變,方向由豎直向上向裏變爲垂直紙面向裏.
根據共點力平衡知,細線向紙面內偏轉.因爲金屬棒受重力、拉力和安培力平衡,重力和安培力的合力於拉力大小等值方向,重力和安培力的大小不變,之間的夾角由180°變爲90°,知兩個力的合力一直增大,所以拉力一直增大.故A正確,B、C、D錯誤.
故選A.
點評:
解決本題的關鍵能夠正確地受力分析,運用共點力平衡進行分析,注意由於磁場的方向始終與金屬棒垂直,安培力的大小始終不變.
知識點:磁場對通電導線的作用力
題型:選擇題