Question

如圖所示，傾角為α的斜面上放有一通電的矩形線圈，電流方向沿adcba，線圈的ad邊和bc邊處于水平方向．若整個裝置放在一個磁場方向豎直向上的勻強磁場之中，線圈處于平衡狀態，則（　　）

• A、線圈的ad 邊所受斜面支持力比bc邊大
• B、線圈的ab邊和cd邊不受磁場力作用
• C、線圈所受斜面摩擦力的方向沿斜面向上
• D、線圈所受斜面摩擦力比不存在磁場時大

Answer 1

分析：根據左手定則判斷出線圈各邊所受的安培力方向，判斷線圈ad邊和bc邊所受斜面的支持力大小．根據線圈受力平衡，分析線圈所受斜面摩擦力的合力方向．

解答：解：A、根據左手定則判斷，ad所受的安培力方向向里，bc邊所受的安培力向外，cd與ab兩邊所受的安培力大小相等、方向相反，相互抵消，則線圈所受的安培力相對于線圈中心的力矩方向為順時針方向（從右向左看），則知線圈ad邊所受斜面支持力比bc邊大．故A正確．
B、由于ab邊和cd邊與磁場不垂直，必定受到磁場力作用．故B錯誤．
C、對線圈，分析受力如圖，線圈受到重力mg、支持力的合力N、摩擦力的合力f、ad所受的安培力F_ad和bc所受的安培力F_bc，且F_ad=F_bc，如圖（從右向左看）根據共點力平衡條件可知，線圈所受斜面摩擦力的合力沿斜面向上．故C正確．
D、線圈處于平衡狀態，豎直方向始終有：Ncosα+fsinα=mg，與安培力無關，故存在磁場時摩擦力與不存在磁場時摩擦力一樣大，D錯誤．
故選：AC．

點評：本題是共點力平衡和力矩平衡綜合應用的問題，分析受力情況，特別是判斷安培力的方向是關鍵．