题目内容
【题目】如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等、方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向).若导电圆环上载有如图所示的恒定电流I,则下列说法中正确的是( ).
A. 导电圆环所受安培力方向竖直向下
B. 导电圆环所受安培力方向竖直向上
C. 导电圆环所受安培力的大小为2BIR
D. 导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ
【答案】BD
【解析】
把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量,竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零,由左手定则可知,水平方向的磁场对电流的安培力竖直向上,即导电圆环所受安培力竖直向上,故A错误,B正确;把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量,竖直方向的磁场对环形电流的安培力的合力为零。导电圆环可以微元处理成若干直导线,导线的有效长度等于环的周长,水平磁场对电流的安培力F=B水平I2πR=2πBIRsinθ,故C错误,D正确;故选BD。
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