Question

【題目】如圖所示，一根長為L的金屬細(xì)桿通有電流時(shí)，在豎直絕緣擋板作用下靜止在傾角為的光滑絕緣固定斜面上。斜面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。若電流的方向和磁場的方向均保持不變，金屬細(xì)桿的電流大小由I變?yōu)?/span>0.5I，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B變?yōu)?/span>4B，金屬細(xì)桿仍然保持靜止，則（　　）

A.金屬細(xì)桿中電流方向一定垂直紙面向外B.金屬細(xì)桿受到的安培力增大了

C.金屬細(xì)桿對(duì)斜面的壓力可能增大了BILD.金屬細(xì)桿對(duì)豎直擋板的壓力可能增大了BIL

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．金屬細(xì)桿受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和安培力作用，根據(jù)力的平衡條件可知，金屬細(xì)桿中電流方向可能垂直紙面向外，也可能垂直紙面向里，故A錯(cuò)誤；

B．由于磁場與電流方向垂直，開始安培力為，后來的安培力為

則金屬細(xì)桿受到的安培力增大了

故B錯(cuò)誤；

C．金屬細(xì)桿受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和安培力作用，根據(jù)力的平衡條件可知，將斜面的支持力分解成水平方向和豎直方向，則水平方向和豎直方向的合力均為零，由于金屬細(xì)桿的重力不變，故斜面的支持力不變，由牛頓第三定律可知，金屬細(xì)桿對(duì)斜面的壓力不變，故C錯(cuò)誤；

D．由于金屬細(xì)桿受到斜面的支持力不變，故安培力的大小變化量與擋板的支持力的大小變化量相等；如果金屬細(xì)桿中電流方向垂直紙面向里，安培力方向水平向右，當(dāng)安培力增大，則金屬細(xì)桿對(duì)擋板的壓力增大，由于安培力增大BIL，所以金屬細(xì)桿對(duì)豎直擋板的壓力增大了BIL；如果金屬細(xì)桿中電流方向垂直紙面向外，安培力方向水平向左，當(dāng)安培力增大BIL，則金屬細(xì)桿對(duì)擋板的壓力減小BIL，故金屬細(xì)桿對(duì)豎直擋板的壓力可能增大了BIL，D正確。

故選D。