Question

如图所示，矩形导线框ABCD用细线悬挂，水平边AB长L=0.3m，线框的下部分处在有界的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，方向垂直线框平面向里．线框中通过的电流大小为I=5A、方向如图所示，此时细线对线框的拉力恰好为零．取重力加速度g=1Om/s²．求：

①AB边所受安培力F的大小和方向；

②线框的质量m．

Answer

（1）3N；方向竖直向上；

（2）0.3kg

【解析】

试题分析：（1）由安培力公式F=BIL可求出安培力的大小；由左手定则判断安培力的方向；

（2）对线圈受力分析，由共点力的平衡条件可求得线框的重力，即可求出质量．

【解析】
（1）AB边受到的拉力为：F=BIL=2×5×0.3=3N；

由左手定则可知AB边受力方向向上；

（2）由题意可知，AB边受到的拉力等于安培力；

则有：F=mg

解得：m===0.3kg；

答：（1）安培力的大小为3N；方向竖直向上；

（2）线框的质量为0.3kg．

【点评】本题结合共点力的平衡条件考查安培力的计算公式及左手定则，注意线框只有AB边受安培力．