题目内容
【题目】在距离长直通电导线为r处的磁感应强度大小为
,式中常量k > 0,I为导线中电流强度。在水平长直导线MN正下方,两根等长的轻质绝缘细线悬挂矩形线圈abcd,线圈中通以逆时针方向的恒定电流,如图所示。开始时导线MN不通电流,此时两细线张力均为T0;当导线MN通I1电流时,线圈所受安培力F1,两细线的张力均为T1,且T1 >T0;当导线MN通I2电流时,线圈所受安培力F2,两细线的张力均为T2,且T2 < T0;下列判断正确的是 ( )
A. 电流方向向左
B.
C. 通电流时,通电导线MN对bc边的安培力方向向右
D.
【答案】D
【解析】
通过线圈处于平衡,根据共点力平衡判断安培力的方向,从而确定磁场的方向,根据右手螺旋定则确定电流的方向。通过安培力的公式分别求出线框所受的安培力,从而得出安培力之比。
A项:当MN通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均增大为T1,知此时线框所受安培力合力方向竖直向下,则ab边所受的安培力的向下,cd边所受安培力方向向上,知磁场方向垂直纸面向里,则I1方向向右,故A错误;
B、D项:当MN中通以电流I时,设线圈中的电流大小是i,线圈所受安培力大小为: ,
,解得:F1:F2=I1:I2
由受力平衡得:T1=T0+F1 T2=T0-F2所以,故B错误,D正确;
C项:通I1电流时,磁场方向垂直纸面向里,由左手定则得bc边的安培力方向向左,故C错误。
故选:D。
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