题文
如图所示,质量为m、总长度为L的等边三角形ABC导线框,在A处用细线竖直悬挂于轻杆一端,水平轻杆另一端通过弹簧连接地面,离杆左端1/3处有一固定转轴O.现垂直于ABC施加一个水平方向广阔的匀强磁场,磁感强度为B,当在三角形ABC导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时,AB边受到的安培力大小是______,此时弹簧对杆的拉力为______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
因三角形的总长度为L,则AB的长度为L3,则AB边受到的安培力F=BIL3;
同理其他两边的安培力均为BIL3;BC边受到的安培力竖直向上,而BAC受到的等效安培力竖直向下,故三角形导线框受到的总安培力为0;
故左侧对轻杆的拉力为:
设轻杆长为S,则由力矩平衡可知:
mg13S=F23S
解得F=mg2;
故答案为:BIL3,mg2.
解析
L3
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量为m、总长度为L的等边三角.....”主要考查你对 [力矩的平衡 ]考点的理解。
力矩的平衡
力矩和力偶:
①力臂:从转动轴到力的作用线的距离。
②力矩:力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩,用M表示,单位牛米(N·m)。
③力偶:力学上把作用在同一物体上的大小相等,方向相反、不共线的两个平行力组成的力系称为力偶。
④力偶矩:力学中,用力偶中的任一力的大小与力偶臂的乘积再冠以相应的正、负号,作为力偶使物体转动效应的度量,成为力偶矩,用M表示,单位牛米(N·m)。
力矩的平衡条件:
有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和等于零,即M合=M1+M2+M3+…=0。
刚体平衡的条件:
①在任何外力作用下,大小和形状不变的物体,叫做刚体。
②刚体的平衡条件是合力为零,合力矩为零,即∑F=0,∑M=0。



