如图所示,在光滑的水平面上放一半径为R的导体环,磁感应强度为B的匀强磁场垂直环面向里,当环中通有恒定电流I时,求导体环截面的张力大小。

如图所示,在光滑的水平面上放一半径为R的导体环,磁感应强度为B的匀强磁场垂直环面向里,当环中通有恒定电流I时,求导体环截面的张力大小。

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如图所示,在光滑的水平面上放一半径为R的导体环,磁感应强度为B的匀强磁场垂直环面向里,当环中通有恒定电流I时,求导体环截面的张力大小。
答案
解:导体环上任一点所受安培力的方向总背离圆心,安培力的合力为零,但导体环截面上任一点的张力并不为零,为求张力,可将环分割,使内力(张力)变为外力
将导体环一分为二,半圆环的有效长度为直径2R,F=BI·2R
设张力大小为F,如图所示,由平衡条件知:2F=2IRB
故所求张力的大小为F=IRB
举一反三
如图所示,导线abc为垂直折线,其中电流为I,ab=bc=L,导线所在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感应强度为B,求导线abc所受安培力的大小和方向。
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下图中的通电导线在磁场中受力分析正确的是[     ]
A.B.C.D.
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下列说法正确的是[     ]
A.放在匀强磁场中的通电导线一定受到恒定的磁场力作用
B.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱
C.磁场的方向就是通电导线所受磁场力的方向
D.安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面
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如图所示,向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会
[     ]
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀
C.纵向伸长,径向收缩
D.纵向收缩,径向收缩
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如图所示,一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬于a、b两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,可以
[     ]
A.适当减小磁感应强度
B.使磁场反向
C.适当增大电流
D.使电流反向
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