如图所示,一绝缘轻杆长为d,中心固定在转轴O上,左侧挂有一定质量的矩形闭合金属框,下边边长为L并放在匀强磁场中,当在线框中通电流I后,在最右端挂一质量为m的重物,轻杆

◎ 题目

如图所示,一绝缘轻杆长为d,中心固定在转轴O上,左侧挂有一定质量的矩形闭合金属框,下边边长为L并放在匀强磁场中,当在线框中通电流I后,在最右端挂一质量为m的重物,轻杆恰能平衡.若电流方向不变,大小变为2I,则m挂在距O点
1
6
d,恰又能平衡,则以下说法错误的是(  )
A.金属框的质量可能为
5
3
m
B.金属框的质量可能为
8
3
m
C.匀强磁场的磁感应强度大小可能为
2mg
3IL
D.匀强磁场的磁感应强度大小可能为
4mg
3IL
魔方格

◎ 答案

由题意可知,电流方向不变,大小变大,因此安培力变大,而m挂在距O点
1
6
d,恰又能平衡,所以安培力的方向与重力方向相反,
当通电导线与磁场垂直时,且根据受力平衡,则有:Mg-F=mg
(Mg-2F)×
1
2
=mg×
1
6

由以上两式可知,M=
5m
3
 
F=
2
3
mg
,即B=
2mg
3IL
,故AC正确,B错误;
由于题意,没有强调磁场与通电导线垂直,所以磁磁感应强度大小可能为
4mg
3IL
,故D正确;
本题选择错误的,故选:B

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一绝缘轻杆长为d,中心固定在转轴O上,左侧挂有一定质量的矩形闭合金属框,下边边长为L并放在匀强磁场中,当在线框中通电流I后,在最右端挂一质量为m的重物,轻杆…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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