如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=120°,流经导线的电流为I,方向如图所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )
| A. | 方向沿纸面向上,大小为BIL |
| B. | 方向沿纸面向上,大小为2BIL |
| C. | 方向沿纸面向下,大小为3BIL |
| D. | 方向沿纸面向下,大小为2BIL |
考点:
安培力.版权所有
分析:
当磁场方向与电流方向垂直时,由安培力F=BIL,根据电流的大小可求出各段安培力大小,由左手定则判定安培力方向,再根据平行四边形定则,对安培力进行分解即可解得.
解答:
解:由安培力公式F=BIL,与左手定则,可得ab段导线的安培力方向垂直于导线与磁感线构成的平面并斜向左.同理cd段导线的安培力方向垂直于导线与磁感线构成的平面并斜向右.因此由平行四边形定则对这两个安培力进行分解,可得沿bc段方向的安培力分力正好相互平衡,所以ab段与cd段导线的安培力的合力为BIL,方向竖直向上;
而bc段安培力的大小为BIL,方向是竖直向上;
则导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力大小为2BIL,方向是竖直向上.
故B正确.
故选:B.
点评:
解决本题的关键掌握安培力的大小公式F=BIL(B与I垂直),同时运用力的平行四边形定则对安培力时行分解.此处的导线也可以等效成将ad两点连接的导线所受的安培力.
如图所示,两根平行放置的长直导线和
载有大小相同方向相反的电流,
受到的磁场力大小为
,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,
受到的磁场力大小变为
,则此时
受到的磁场力大小变为
A. B.
C. D.