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如图所示,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
题目详情
如图所示,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. 导电圆环有收缩的趋势
B. 导电圆环所受安培力方向竖直向上
C. 导电圆环所受安培力的大小为2BIR
D. 导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ
A. 导电圆环有收缩的趋势
B. 导电圆环所受安培力方向竖直向上
C. 导电圆环所受安培力的大小为2BIR
D. 导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ
▼优质解答
答案和解析
A、根据感应电流方向由安培定则可知感应电流磁场方向向下,与原磁场方向相反,由楞次定律可知,环有收缩的趋势,以阻碍磁通量的增加,故A正确;
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,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B正确;
C、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C错误,D正确;
故选:ABD.
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,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B正确;
C、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C错误,D正确;
故选:ABD.
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