Question

【題目】邊長為L的正方形線圈A，通有逆時針方向的恒定電流I，用兩根輕質絕緣細線靜止地懸掛在水平長直導線MN的正下方h處，如圖所示。當導線MN中無電流時，兩細繩中張力均為T；當通過MN的電流為I1時，兩細繩中張力均減為aT（0<a<1）；而當通過MN的電流為I2時，細繩中張力恰好為零。已知長直通電導線周圍磁場的磁感應強度B與到導線的距離r成反比（即，k為常數）。由此可知，MN中的電流方向和電流大小之比I1:I2分別為( )

A. 向左，1+a B. 向右，1+a C. 向左，1-a D. 向右，1-a

Answer 1

【答案】C

【解析】當MN通以方向從N向M的電流時，則ab邊所受的安培力的向上，cd邊所受安培力方向向下，因離MN越近，則安培力越大，知此時線框所受安培力合力方向豎直向上，所以MN中電流的方向向左；當MN內通電流I時，根據題意可知：ab所受安培力為： ① cd所受安培力為： ②； 因它們受到的安培力方向相反，此時線圈所受安培力的合力大小為；可知線圈受到的安培力的合力大小與通入電流的大小成正比，當MN分別通以I1、I2的電流時，線框受到的安培力的合力的大小之比為I1:I2．當通過MN的電流為I1時，兩細繩中張力均減為aT（0＜a＜1），所以安培力的大小；而當通過MN的電流為I2時，細繩中張力恰好為零，則安培力的大小,所以 ，故選C.