Question

1．如圖所示，矩形金屬框CDEF用兩根絕緣細線懸掛于天花板上，其中CD和EF質量均為m，CF和DE重力不計，金屬框處于豎直向下的勻強磁場中．現使金屬框中通過圖中所示的恒定電流．當系統穩定后，則（　�。�

• A． CD邊將垂直紙面向里偏離至某處
• B． EF邊將垂直紙面向里偏離至某處
• C． 兩根絕緣細線的拉力均大于mg
• D． 兩根絕緣細線的拉力均等于mg

Answer 1

分析 對CD棒和EF棒組成的系統進行受力分析，畫出力的圖示，然后根據物體平衡的條件，先整體，后EF對它們分析，列出相應的方程即可求得結果．

解答 解：EF棒受到重力、水平方向的安培力和兩個金屬桿的拉力，其中安培力：F₂=BIL
設金屬桿EF與豎直方向的夾角為θ，則：tanθ=$\frac{{F}_{2}}{{m}_{2}g}$；
由左手定則可知，EF邊將垂直紙面向外偏離至某處．如圖對CD棒和EF棒組成的系統進行受力分析（從左向右看），整體受到兩個重力，兩個安培力和兩個絕緣繩子的拉力，

豎直方向受力平衡，所以繩子仍然沿豎直方向，得：2T=mg+mg=2mg
解得：T=mg；
由以上分析可知，只有選項D正確．
故選：D．

點評 該題中如何將金屬桿受力的圖示從正面轉化為側面圖是解題的關鍵．然后使用共點力的平衡即可解題．屬于中檔題目．