Question

如圖所示，質(zhì)量為m的均勻直角金屬桿POQ可繞水平光滑軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，PO長度為l，OQ長度為3l．現(xiàn)加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B并在金屬桿中通以電流I，恰能使OQ邊保持水平，則平衡時(shí)（　�。�

• A、電流從P點(diǎn)流入直角金屬桿
• B、金屬桿POQ的重力矩等于

  3mgl

  4

• C、桿受到安培力的力矩等于

  9mgl

  8

• D、電流I大小等于

  9mg

  40Bl

Answer 1

分析：均勻直角金屬桿POQ恰能使OQ邊保持水平，知重力力矩與安培力的力矩平衡，根據(jù)力矩平衡確定安培力的方向和大小，從而得知電流的大�。�

解答：解：金屬桿POQ的重力力矩MG=

3

4

mg?

3

2

l=

9

8

mgl，因?yàn)闂U子所受的安培力力矩與重力力矩相等，所以安培力的力矩為

9mgl

8

．
安培力的力矩M=BI?3l×

3

2

l-BIl×

1

2

l=4BIl²，解得I=

9mg

32Bl

，因?yàn)镺Q所受的安培力向上，則根據(jù)左手定則，電流從P點(diǎn)流入直角金屬桿．故A、C正確，B、D錯(cuò)誤．
故選AC．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道重力力矩與安培力力矩平衡，根據(jù)力矩平衡，結(jié)合安培力大小公式進(jìn)行分析．