Question

【題目】如圖所示，在平面直角坐標系的第一象限內分布著非勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，沿y軸方向磁場分布是均勻的，沿x軸方向磁感應強度與x滿足關系式，其中k是一恒定的正數。由粗細均勻的同種規(guī)格導線制成的正方形線框ADCF邊長為a，A處有一極小開口AE，整個線框放在磁場中，且AD邊與y軸平行，AD邊與y軸的距離為a，線框A、E兩點與一電源相連，穩(wěn)定時流入線框的電流為I，關于線框受到的安培力，下列說法正確的是（　　）

A.整個線框受到的合力方向與DF連線垂直

B.整個線框沿y軸方向所受合力不為0

C.整個線框在x軸方向所受合力為ka2I，沿x軸正方向

D.整個線框在x軸方向所受合力為，沿x軸正方向

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．沿x軸方向磁感應強度與x滿足關系

則AD邊受到的向左的安培力小于CF受到的向右的安培力，因此整個線圈受到的合力方向沿x軸正向，故A錯誤；

B．由于沿y軸方向磁場分布是不變的，因此整個線框沿y軸方向所受合力為0，故B錯誤；

CD．受力分析可知，AD邊的磁場強度為

則AD邊所受安培力大小為

根據左手定則可知，方向沿x軸負方向；

CF邊的磁場強度為

則CF邊所受安培力大小為

根據左手定則可知，方向沿x軸正方向。

則整個線框在x軸方向所受合力為

方向沿x軸正方向，故C正確，D錯誤。

故選C。