题目内容

10.如图,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).若导线环上载有如图所示的恒定电流I,则下列说法正确的是(  )
A.导电圆环不受安培力作用
B.导电圆环所受安培力方向竖直向下,大小为2πBIR
C.导电圆环所受安培力方向竖直向上,大小为2πBIRsin θ
D.导电圆环在水平方向上具有沿半径扩张变大的趋势

分析 根据感应电流方向由楞次定律判断出穿过环的磁通量如何变化,然后判断环有收缩趋势还是扩张趋势;
由左手定则判断环所受安培力方向,由安培力公式求出环所受安培力大小.

解答 解:A、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、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,导电圆环可以等效为两直线电流,导线的有效长度等于环的直径,水平磁场对电流的安培力F=B水平I•2πR=2πBIRsinθ,故B错误,C正确;
D、根据左手定则可知,安培力方向垂直磁场方向向内,则环有收缩的趋势,故D错误;
故选:C.

点评 考查左手定则的内容,掌握安培力表达式,及理解力的分解法则.

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