Question

【題目】半徑為r ， 電流為I1的通電圓環(huán)圓心a處的磁感應(yīng)強度為B ， 在圓環(huán)下方距圓心a為L的地方水平放置一根電流為I2的無限長直導(dǎo)線MN時，圓環(huán)圓心a處的磁感應(yīng)強度變?yōu)榱�，設(shè)圓環(huán)平面與長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)如圖所示，求：

（1）根據(jù)對稱性，直導(dǎo)線電流I2在導(dǎo)線正下方L處的b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小是多少？方向如何？
（2）如果把圓環(huán)平移到b點，使圓環(huán)的圓心與b點重合，則圓環(huán)電流與直線電流在b點產(chǎn)生的合磁場的磁感應(yīng)強度大小是多少？方向如何？

Answer 1

【答案】
（1）

由題意可知，電流為I1的通電圓環(huán)圓心a處的磁感應(yīng)強度大小為B，根據(jù)右手螺旋定則可知，其方向垂直紙面向外，

當(dāng)水平放置電流為I2的無限長直導(dǎo)線MN時，圓環(huán)圓心a處的磁感應(yīng)強度變?yōu)榱�，根�?jù)矢量合成法則可知，長直導(dǎo)線在a處的磁應(yīng)強度大小是B，且方向垂直紙面向里，那么由對稱性，則直導(dǎo)線電流I2在導(dǎo)線正下方L處的b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小是B，由右手螺旋定則可知，其方向垂直紙面向外.

（2）

當(dāng)把圓環(huán)平移到b點，使圓環(huán)的圓心與b點重合，則兩通電導(dǎo)線在b處產(chǎn)生磁場方向相同，根據(jù)矢量合成法則，則其大小為2B，方向垂直紙面向外；

【解析】（1）由題意可知，電流為I1的通電圓環(huán)圓心a處的磁感應(yīng)強度大小為B ， 根據(jù)右手螺旋定則可知，其方向垂直紙面向外，
當(dāng)水平放置電流為I2的無限長直導(dǎo)線MN時，圓環(huán)圓心a處的磁感應(yīng)強度變?yōu)榱�，根�?jù)矢量合成法則可知，長直導(dǎo)線在a處的磁應(yīng)強度大小是B ， 且方向垂直紙面向里，那么由對稱性，則直導(dǎo)線電流I2在導(dǎo)線正下方L處的b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小是B ， 由右手螺旋定則可知，其方向垂直紙面向外，（2）當(dāng)把圓環(huán)平移到b點，使圓環(huán)的圓心與b點重合，則兩通電導(dǎo)線在b處產(chǎn)生磁場方向相同，根據(jù)矢量合成法則，則其大小為2B ， 方向垂直紙面向外；
答：（1）直導(dǎo)線電流I2在導(dǎo)線正下方L處的b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小是B ， 方向垂直紙面向外；（2）如果把圓環(huán)平移到b點，使圓環(huán)的圓心與b點重合，則圓環(huán)電流與直線電流在b點產(chǎn)生的合磁場的磁感應(yīng)強度大小是2B ， 方向垂直紙面向外．
【考點精析】利用磁現(xiàn)象和磁場對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知磁現(xiàn)象的電本質(zhì):一切磁現(xiàn)象都可歸結(jié)為運動電荷（或電流）之間通過磁場而發(fā)生的相互作用；磁場是存在于磁體、電流和運動電荷周圍的一種物質(zhì)；磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有力的作用．