题目内容
【题目】x-y平面内,在y<0的区域存在垂直xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。abcd为半径为R的闭合圆形铝线圈,圆心的坐标为(0, 0.5R),通有方向为abcda的恒定电流,线圈竖直放置,此时线圈恰好静止。重力加速度为g.下列能使线圈的加速度大小瞬间变为g的是( )
A. 仅将磁感应强度大小改为2B
B. 仅将线圈以y轴为轴转90°
C. 仅将线圈x轴为轴转180°
D. 仅将线圈向下移至圆心位于原点
【答案】AB
【解析】
依据安培力与重力平衡,结合安培力大小表达式,及通电导线的有效长度,即可一一求解.
A.线圈恰好静止,则有BIL=mg,若仅将磁感应强度大小改为2B,那么2BIL=2mg,根据牛顿第二定律,则有:2BIL-mg=ma,解得a=g,故A正确;
B.若仅将线圈以y轴为轴转90°,此时安培力为零,只有重力,则线圈的加速度大小为g,故B正确;
C.当仅将线圈以x轴为轴转180°,线圈处于磁场中的通电有效长度没变,因此安培力大小不变,而方向变为相反,此时线圈的加速度a=2g,故C错误;
D.当将线圈向下移动至圆心位于原点,导致通电线圈在磁场中有效长度由,变成2R,因此安培力大小变为原来的倍,由A选项分析,结合牛顿第二定律,线圈的加速度大小不是g,故D错误;
故选AB.
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