Question

11．空間某區(qū)域中的磁場是沿水平方向的兩個相互垂直的磁場疊加而成的，其中一個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁=$\sqrt{3}$×10^-4T，方向指向正東；另一磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂=1.0×10^-4T，方向指向正北；現(xiàn)有一段長為L=1.0m，通有電流I=1A的直導(dǎo)線處在該磁場中，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 若直導(dǎo)線沿東偏北30°水平放置，則直導(dǎo)線受到的安培力最大
• B． 若直導(dǎo)線沿東偏南60°水平放置，則直導(dǎo)線不一定受到安培力作用
• C． 若直導(dǎo)線沿西偏北60°水平放置，則直導(dǎo)線受到的安培力為2.0×10^-4N
• D． 若直導(dǎo)線沿西偏南30°水平放置，則直導(dǎo)線受到的安培力不一定最小

Answer 1

分析 磁場強(qiáng)度是矢量，先根據(jù)矢量合成原則求出合場強(qiáng)的大小以及方向，當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時(shí)，安培力最大，根據(jù)F=BIL求解此時(shí)安培力，當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向平行時(shí)，安培力為零，最小，據(jù)此分析即可．

解答 解：磁場強(qiáng)度是矢量，則該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\sqrt{{{B}_{1}}^{2}+{{B}_{2}}^{2}}=2×1{0}^{-4}T$，設(shè)磁場方向?yàn)闁|偏北θ角度，則$tanθ=\frac{{B}_{2}}{{B}_{1}}=\frac{\sqrt{3}}{3}$，則θ=30°，
A、若直導(dǎo)線沿東偏北30°水平放置，則導(dǎo)線方向與磁場方向平行，安培力為零，故A錯誤；
B、若直導(dǎo)線沿東偏南60°水平放置，則導(dǎo)線方向與磁場方向垂直，一定受到安培力作用，故B錯誤；
C、若直導(dǎo)線沿西偏北60°水平放置，則導(dǎo)線方向與磁場方向垂直，直導(dǎo)線受到的安培力為F=BIL=2×10^-4×1×1=2.0×10^-4N，故C正確；
D、若直導(dǎo)線沿西偏南30°水平放置，則導(dǎo)線方向與磁場方向平行，安培力為零，最小，故D錯誤；
故選：C

點(diǎn)評 本題是安培力的分析和計(jì)算問題，只有導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時(shí)，安培力大小計(jì)算公式是F=BIL，難度適中．