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【如图所示,条形磁铁静止在水平粗糙桌面上,它的左上方固定-根长直导线,导线中通过方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流,若突然将电流反向,磁铁仍保持静止,则磁铁受到的】
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问题描述:

如图所示,条形磁铁静止在水平粗糙桌面上,它的左上方固定-根长直导线,导线中通过方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流,若突然将电流反向,磁铁仍保持静止,则磁铁受到的支持力N和摩擦力f如何变化()

A.N变小,f变小

B.N变大,f变大

C.N变大,f变小

D.N变小,f不变

汤秀琴回答:
  导线中通过方向垂直纸面向里的电流时,导线受到的安培力方向由左手定则可知,方向沿着左上方;根据牛顿第三定律,电流对磁体的作用力沿着右下方,此时磁铁受到的摩擦力方向向左,大小与安培力的水平分力相等,磁铁受到的支持力N等于磁铁重力与安培力竖直向下分力之和;   当电流反向后,导线受到的安培力反向,根据条形磁体磁感线分布情况得到长直导线所在位置磁场方向,如图所示,再根据左手定则判断安培力方向为沿着右下方,如左图所示;   根据牛顿第三定律,电流对磁体的作用力为左上方,如右图   根据受力分析,磁铁受到的支持力N等于磁铁重力与安培力竖直向上分力之差,因此支持力N将变小,摩擦力f始终与安培力的水平方向的分力相等,电流反向后,摩擦力方向由水平向左变为水平向右而已,但大小不变,D正确;   故选:D.
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