题目内容

【题目】载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为BkI/r式中常量k0I为电流强度,r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方,矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流,被两根轻质绝缘细线静止地悬挂,如图所示。开始时MN内不通电流,此时两细线内的张力均为T0。当MN通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均减小为T1,当MN内电流强度变为I2时,两细线内的张力均大于T0

1)分别指出强度为I1I2的电流的方向;

2)求MN分别通以强度为I1I2的电流时,线框受到的安培力F1F2大小之比;

3)当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂,在此瞬间线圈的加速度大小为a,求I3

【答案】1I1方向向左,I2方向向右 2F1:F2I1:I2 3

【解析】试题分析:(1)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,知磁场方向垂直纸面向里,则方向向左.当MN内电流强度变为时,两细线内的张力均大于.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外,则方向向右.

2)当MN中通以电流I时,线圈所受安培力大小为,所以

3

若加速度向下: 根据第(2)问结论:

(方向向右)

若加速度向上: 根据第(2)问结论:

(方向向左)

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