题目内容
(2007?武清区模拟)如图所示,一边长为h的正方形线圈A,其电流I大小方向均固定不变,用两条长度恒为h的细绳静止悬挂于水平长直导线CD的正下方.当导线CD中无电流时,两细绳中张力均为T,当通过CD的电流为i1时,两细绳中张力均降为aT(0<a<1=,而当CD上的电流为i2时,细绳中张力恰好为零.已知长直通电导线的磁场的磁感应强度B与电流强度成正比,与场点到导线的距离r成反比(即B=ki/r,k为常数).由此可知,CD中的电流方向和电流之比i1/i2分别为( )
分析:根据对线圈受力分析,依据受力平衡,则可分别来确定电流大小关系,从而即可求解.
解答:解:
由题目中给出的信息可知,当CD中通电流时,细绳中的张力减小,故正方形线圈受到的安培力的合力一定向上.当通过CD的电流为i时,对线圈进行受力分析,受到重力、向上和向下的安培力、细绳的拉力,故G
ilh=2aT+
ilh①;
当通过CD的电流为i′时,对线圈进行受力分析,受到重力、向上和向下的安培力、细绳的拉力,故G+
i′lh=
i′lh②;
当通过CD中无电流时,对线圈进行受力分析,受到重力和细绳的张力,故G=2T③.
解①②③可得
=1-a.
故选C
由题目中给出的信息可知,当CD中通电流时,细绳中的张力减小,故正方形线圈受到的安培力的合力一定向上.当通过CD的电流为i时,对线圈进行受力分析,受到重力、向上和向下的安培力、细绳的拉力,故G
k |
2h |
k |
h |
当通过CD的电流为i′时,对线圈进行受力分析,受到重力、向上和向下的安培力、细绳的拉力,故G+
k |
2h |
k |
h |
当通过CD中无电流时,对线圈进行受力分析,受到重力和细绳的张力,故G=2T③.
解①②③可得
i |
i′ |
故选C
点评:本题以信息题的形式出现考查了电磁感应现象、安培力的计算、左手定则、受力分析等知识点.
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