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-高二物理

题目简介

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-高二物理

题目详情

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.0B.
5BEL
11r
C.
10BEL
11r
D.
BEL
r

题型:单选题难度:中档来源:不详

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=class="stub"3r•2r
3r+2r
=1.2r

电路中的总电流:I=class="stub"E
R+r
=class="stub"E
2.2r

路端电压:U=I•R=class="stub"E
2.2r
•1.2r=class="stub"6E
11

abcd上的电流:I1=class="stub"U
3r
=class="stub"2E
11r

abcd上各段的安培力:F1=F2=F3=BI1L=class="stub"2BEL
11R

ad上的安培力:F4=BI2•2L=B2Lclass="stub"U
2r
=class="stub"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=class="stub"10BEL
11r

所以四个选项中C正确.
故选:C

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