Question

載流長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強度大小與直導(dǎo)線中電流成正比，與距導(dǎo)線的距離成反比。矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流，用兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線掛在水平長直導(dǎo)線MN正下方，如圖所示。開始時MN內(nèi)不通電流，此時兩細(xì)線內(nèi)的張力均為，當(dāng)MN中通過的電流為時，兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為，重力加速度為，下列判斷正確的有：（    ）

A．MN中通過的電流方向水平向左

B．當(dāng)MN內(nèi)電流變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/d2/7/ptitv.png" style="vertical-align:middle;" />時，兩細(xì)線內(nèi)的張力均為零

C．當(dāng)MN內(nèi)的電流變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/8d/1/7ou6i.png" style="vertical-align:middle;" />時，線圈的瞬時加速度大小為g，方向豎直向上

D．剪斷細(xì)線后，矩形線圈下落的加速度越來越小

Answer 1

AB

解析試題分析：當(dāng)MN通以強度為的電流時，兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為，知此時線框所受安培力合力方向豎直向上，則ab邊所受的安培力的向上，cd邊所受安培力方向向下，知直導(dǎo)線在abcd處的磁場方向垂直紙面向外，則方向向左，選項A正確．設(shè)abcd通入電流大小為i，所處的磁感應(yīng)強度為（式中常量k＞0，I為MN中的電流，r為距MN導(dǎo)線的距離），ab距MN為，cd距MN為。MN中不通電時，有：；通電流I后，abcd所受安培力，；通電流時，，且，聯(lián)立解得，即，故選項B正確。只有當(dāng)通電時，，由牛頓第二定律，解得：，方向豎直向上，故選項C錯誤。剪斷細(xì)線后，線框受重力和安培力向下加速，但線框離MN越來越遠(yuǎn)，安培力減小，故合外力增大，加速度越來越大，；故選項D錯誤。
考點：本題考查了力的平衡、牛頓第二定律、左手定則、右手螺旋定則、楞次定律。