Question

13．如圖所示，在光滑絕緣水平面上放有一個金屬圓形線圈，線圈周長為L，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中、磁感應強度大小為B，通有如圖所示方向的電流I，則（　　）

• A． 線圈所受合外力大小為0
• B． 線圈所受合外力大小不為0
• C． 線圈中的張力大小為BIL
• D． 線圈中的張力大小為$\frac{BIL}{2π}$

Answer 1

分析 先分析一小段導體受到的安培力，根據力的合成，去分析整個線圈受到的合力．

解答 解：在金屬線圈最高點取一小段圓弧△s進行分析，電流方向水平向右，磁場方向豎直向下，根據安培力公式F=BI△s，左手定則可知安培力方向垂直紙面向里；
同樣在在金屬線圈最低點取一小段圓弧△s進行分析，電流方向水平向左，磁場方向豎直向下，根據安培力公式F=BI△s，左手定則可知安培力方向垂直紙面向外；
經分析可知這兩小段導體受到的安培力大小相等，方向相反，合力為0；
由對稱性可知，整個線圈受到的合力為0．線圈中的張力等效于圓的直徑受到的安培力大小，C錯誤，D正確；
故選：AD

點評 掌握計算安培力大小的公式，以及判斷安培力的方向的方法即左手定則，再進行矢量合成即可計算出線圈受到的合力大小．