Question

（2011?泰州一模）如圖所示，用三條細線懸掛的金屬圓環(huán)，金屬環(huán)粗細均勻、單位長度的質(zhì)量為2.5g，三條細線呈對稱分布，穩(wěn)定時金屬環(huán)面水平，在金屬環(huán)正下方放有一個圓柱形磁鐵，磁鐵的中軸線OO′垂直于金屬環(huán)面且通過其圓心O，測得金屬環(huán)所在處磁感應(yīng)強度大小為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

分析：把磁場分解為水平分量與豎直分量，磁場豎直分量對電流的安培力為零，由左手定則可知，磁場水平分量對電流的安培力豎直向上；由安培力公式求出安培力，然后求出電流．

解答：解：設(shè)圓環(huán)的半徑為r，則圓環(huán)的質(zhì)量m_環(huán)=2πrm，
磁場的水平分量為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．

點評：對環(huán)進行受力分析，求出環(huán)所受到的安培力是正確解題的關(guān)鍵．