问题 选择题

如图所示,用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架,ab、cd边均与ad边成60°角,ab=bc=cd=L,长度为L的电阻丝电阻为r,框架与一电动势为E,内阻为r的电源相连接,垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场,则框架受到的安培力的合力大小为(  )

A.0

B.

5BEL
11r

C.

10BEL
11r

D.

BEL
r

答案

根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向,如图

电路abcd上的电阻为3r,由几何关系得,ad段的长度为2L,所以ad上的电阻为2r,并联部分的总电阻为:R=

3r•2r
3r+2r
=1.2r

电路中的总电流:I=

E
R+r
=
E
2.2r

路端电压:U=I•R=

E
2.2r
•1.2r=
6E
11

abcd上的电流:I1=

U
3r
=
2E
11r

abcd上各段的安培力:F1=F2=F3=BI1L=

2BEL
11R

ad上的安培力:F4=BI2•2L=B2L

U
2r
=
6BEL
11r

各段受到的力中,F1 和F3在左右方向的分量大小相等,方向相反,相互抵消,所以线框受到的合外力:F=F1cos60°+F2+F3cos60°+F4=

10BEL
11r

所以四个选项中C正确.

故选:C

单项选择题
单项选择题 B型题