问题
填空题
如图所示,质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框,在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端,硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面,离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时,AB边受到的安培力大小为________,此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。
答案
BIl;mg/2。
题目分析:由安培力公式可求得AB受到的安培力及整体受到的安培力;由力矩的平衡条件可求得弹簧对杆的拉力.
AB的长度为L,则AB边受到的安培力F=BIL;同理其他两边的安培力均为BIL;BC边受到的安培力竖直向上,而BAC受到的等效安培力竖直向下,故三角形导线框受到的总安培力为0;故左侧对轻杆的拉力为:设轻杆长为S,则由力矩平衡可知:,
解得;
故答案为:BIL,mg/2 .
点评:本题中要注意安培力的等效求法,虽然每一个边都受到安培力,但由于闭合的电路中,等效长度为零,故等效安培力为零.