题目内容

载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小与直导线中电流成正比,与距导线的距离成反比。矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流,用两根轻质绝缘细线挂在水平长直导线MN正下方,如图所示。开始时MN内不通电流,此时两细线内的张力均为,当MN中通过的电流为时,两细线内的张力均减小为,重力加速度为,下列判断正确的有:(    )
A.MN中通过的电流方向水平向左
B.当MN内电流变为时,两细线内的张力均为零
C.当MN内的电流变为时,线圈的瞬时加速度大小为g,方向竖直向上
D.剪断细线后,矩形线圈下落的加速度越来越小
AB

试题分析:当MN通以强度为的电流时,两细线内的张力均减小为,知此时线框所受安培力合力方向竖直向上,则ab边所受的安培力的向上,cd边所受安培力方向向下,知直导线在abcd处的磁场方向垂直纸面向外,则方向向左,选项A正确.设abcd通入电流大小为i,所处的磁感应强度为(式中常量k>0,I为MN中的电流,r为距MN导线的距离),ab距MN为,cd距MN为。MN中不通电时,有:;通电流I后,abcd所受安培力;通电流时,,且,联立解得,即,故选项B正确。只有当通电时,,由牛顿第二定律,解得:,方向竖直向上,故选项C错误。剪断细线后,线框受重力和安培力向下加速,但线框离MN越来越远,安培力减小,故合外力增大,加速度越来越大,;故选项D错误。
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