题目内容

19.圆心为O,半径为R的半圆的直径线两端,各固定有一根垂直圆平面的长直导线a、b,两导线中通有大小分别为2I0和I0方向相同的电流,已知长直导线在周围产生的磁感应强度B=k$\frac{I}{r}$,其中k为常数,I为导线中电流,r为点到导线的距离,则下列关于该圈平面内电流的磁场的说法中正确的是(  )
A.圆心O点处的磁感应强度的方向由a指向b
B.在直径线上、到b距离为$\frac{2}{3}$R处的磁感应强度为零
C.在半圆上一定存在“磁感应强度平行于直径线”的位置
D.在半圆上一定存在“磁感应强度沿半圆切线方向”的位置

分析 A、依据右手螺旋定则,结合矢量的合成法则,即可判定;
B、磁感应强度B=k$\frac{I}{r}$,结合矢量的合成,即可求解到b距离;
CD、根据右手螺旋定则,结合几何关系,即可求解.

解答 解:A、长直导线a、b,两导线中通有大小分别为2I0和I0方向相同的电流,则它们在O处的磁场方向垂直ab向下,故A错误;
B、根据B=k$\frac{I}{r}$,又电流是2I和I在直径上产生的磁场大小相等,方向相反,磁感应强度B=0的位置一定在Ob之间,
设此点到b的距离为x,则有:k×$\frac{2I}{2R-x}$=$\frac{Ik}{x}$,代入解得x=$\frac{2}{3}$R,故B正确;
CD、a、b与圆心上任何一点c相连,则a在c点产生磁场方向沿cb方向,b在c点产生磁场方向沿ac方向,且这两个方向垂直(圆的直径对应的圆周角为90°),根据几何关系可知这两个矢量合成是不可能与直径平行的,故有C错误;D正确,
故选:BD.

点评 考查右手螺旋定则与矢量的合成法则的应用,理解磁感应强度B=k$\frac{I}{r}$的含义,注意几何关系:圆的直径对应的圆周角为90°,是解决CD选项的关键.

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