题目内容
如图所示,一边长为h的正方形线圈A,其中电流I大小和方向均保持不变,用两条长度恒为h的绝缘细绳静止悬挂于水平长直导线CD的正下方.当导线CD中无电流时,两细绳中张力均为T;当通过CD的电流为i时,两细绳中张力均降到αT(0<α<1).;而当CD上的电流为i时,两细绳中张力恰好为零.已知通电长直导线的磁场中某点的磁感应强度B与该点到导线的距离r成反比.由此可知,CD中的电流方向、CD中两次通入的电流大小之比A.电流方向向左
B.电流方向向右
C.电流大小之比
D.电流大小之比
【答案】分析:根据对线圈受力分析,依据受力平衡,则可分别来确定电流大小关系,从而即可求解.
解答:解:A、根据题意,结合右手螺旋定则可知,CD通入从右向左的电流时,才会导致正方形线圈的张力变小.故A正确,B错误;
C、由题目中给出的信息可知,当CD中通电流时,细绳中的张力减小,故正方形线圈受到的安培力的合力一定向上.当通过CD的电流为i时,对线圈进行受力分析,受到重力、向上和向下的安培力、细绳的拉力,故G
ilh=2aT+
ilh①;
当通过CD的电流为i′时,对线圈进行受力分析,受到重力、向上和向下的安培力、细绳的拉力,故G+
i′lh=
i′lh②;
当通过CD中无电流时,对线圈进行受力分析,受到重力和细绳的张力,故G=2T③.
解①②③可得
=1-a.故C错误,D正确;
故选AC
点评:本题以信息题的形式出现考查了电磁感应现象、安培力的计算、左手定则、受力分析等知识点.
解答:解:A、根据题意,结合右手螺旋定则可知,CD通入从右向左的电流时,才会导致正方形线圈的张力变小.故A正确,B错误;
C、由题目中给出的信息可知,当CD中通电流时,细绳中的张力减小,故正方形线圈受到的安培力的合力一定向上.当通过CD的电流为i时,对线圈进行受力分析,受到重力、向上和向下的安培力、细绳的拉力,故G
当通过CD的电流为i′时,对线圈进行受力分析,受到重力、向上和向下的安培力、细绳的拉力,故G+
当通过CD中无电流时,对线圈进行受力分析,受到重力和细绳的张力,故G=2T③.
解①②③可得
故选AC
点评:本题以信息题的形式出现考查了电磁感应现象、安培力的计算、左手定则、受力分析等知识点.
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