如图所示,导线框abcd置于磁场方向竖直向下的匀强磁场中,可绕MN轴转动,导线框中通以MabcdN方向的恒定电流I后,导线框往纸外偏转θ角而达到平衡,如果改用密度为原来材料1/2的材料做成线框,要使静止时与竖直方向的夹角θ角保持不变,则可以(  )A. 仅将磁感应强度减为原来的1/2B. 仅将bc的长度减为原来的1/2C. 仅将电流减为原来的1/2D. 仅将ab、cd的长度减为原来的1/2

问题描述:

如图所示,导线框abcd置于磁场方向竖直向下的匀强磁场中,可绕MN轴转动,导线框中通以MabcdN方向的恒定电流I后,导线框往纸外偏转θ角而达到平衡,如果改用密度为原来材料1/2的材料做成线框,要使静止时与竖直方向的夹角θ角保持不变,则可以(  )
A. 仅将磁感应强度减为原来的1/2
B. 仅将bc的长度减为原来的1/2
C. 仅将电流减为原来的1/2
D. 仅将ab、cd的长度减为原来的1/2

设线框的密度为ρ,截面积为S.以MN为转轴,根据力矩平衡条件得
   BILbc•Labcosθ=ρSLab•Lbcsinθ+ρSLab

1
2
Labsinθ
得:BI=ρStanθ+
1
2
ρSatnθ
可见,若用密度为原来的
1
2
,要保持平衡,可以仅将磁感应强度减为原来的
1
2
,或仅将电流减为原来的
1
2
.与ab、cd的长度无关.
故选AC
答案解析:本题中导线框处于静止状态,以MN为转轴,根据力矩平衡条件和电阻定律得到B、L、I与θ的关系,再进行分析.
考试点:安培力;力矩的平衡条件.

知识点:本题关键是根据力矩平衡条件得到最大偏角与各个量之间的关系,再进行分析.