题目内容
【题目】边长为L的正方形线圈A，通有逆时针方向的恒定电流I，用两根轻质绝缘细线静止地悬挂在水平长直导线MN的正下方h处，如图所示。当导线MN中无电流时，两细绳中张力均为T；当通过MN的电流为I1时，两细绳中张力均减为aT（0<a<1）；而当通过MN的电流为I2时，细绳中张力恰好为零。已知长直通电导线周围磁场的磁感应强度B与到导线的距离r成反比（即
，k为常数）。由此可知，MN中的电流方向和电流大小之比I1:I2分别为( )
A. 向左，1+a B. 向右，1+a C. 向左，1-a D. 向右，1-a
【答案】C
【解析】当MN通以方向从N向M的电流时，则ab边所受的安培力的向上，cd边所受安培力方向向下，因离MN越近，则安培力越大，知此时线框所受安培力合力方向竖直向上，所以MN中电流的方向向左；当MN内通电流I时，根据题意可知：ab所受安培力为：
① cd所受安培力为：
②； 因它们受到的安培力方向相反，此时线圈所受安培力的合力大小为
；可知线圈受到的安培力的合力大小与通入电流的大小成正比，当MN分别通以I1、I2的电流时，线框受到的安培力的合力的大小之比为I1:I2．当通过MN的电流为I1时，两细绳中张力均减为aT（0＜a＜1），所以安培力的大小
；而当通过MN的电流为I2时，细绳中张力恰好为零，则安培力的大小
,所以
，故选C.
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