(6分)如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而…——2019 高考物理第 4 题答案解析

2019_新课标I卷

2019 全国 第 4 题 单选题 区分题
2019_新课标I卷

4.(6分)如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接。已知导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为(  )

A. 2F
B. 1.5F
C. 0.5F
D. 0
参考答案

B

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【分析】先由已知条件可知MLN边的有效长度与MN 相同,等效后的电流方向也与MN相同,先根据并联电路的电阻关系得出电流关系,再由F=BIL即可分析MLN边所受安培力,由力的合成即可求得线框LMN所受安培力的大小。

【解答】解:由已知条件可知 MLN 边的有效长度与 MN 相同,等效后的电流方向也与MN 相同,边 MLN 的电阻等于边 MN 的电阻的两倍,两者为并联关系,设 MN 中的电流大小为I,则MLN 中的电流为 $\scriptstyle { \frac { 1 } { 2 } } ]$ ,设MN的长为L,

由题意知:F=BIL,

所以边 MLN 所受安培力为: $\mathrm { F ^ { \prime } } \ = \mathrm { B } \bullet \frac { 1 } { 2 } \mathrm { I } \bullet \mathrm { L } = \frac { 1 } { 2 } \mathrm { B I L } = \frac { 1 } { 2 } \mathrm { F }$ ,方向与 MN 边所受安培力的方向相同,

故有: $\sqrt { \underline { { \theta } } } = \overline { { \tt F } } + \overline { { \tt F } } ^ { \prime } = \frac { 3 } { 2 } \overline { { \tt F } } = 1$ ,故B正确,ACD 错误。

故选:B。

【点评】本题的关键是要明白安培力求解公式F=BIL中的L是指通电导线的有效长度。

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