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载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B=kI/r,式中常量k>0,I为电流强度...

载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B=kI/r,式中常量k>0,I为电流强度,r为距导线的距离.在水平长直导线MN正下方,矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流i,被两根轻质绝缘细线静止地悬挂,如图所示.开始时MN内不通电流,此时两细线内的张力均为T.当MN通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均减小为T1,当MN内电流强度变为I2时,两细线内的张力均大于T
(1)分别指出强度为I1、I2的电流的方向
(2)求MN分别通以强度为I1、I2的电流时,线框受到的安培力F1与F2大小之比
(3)当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂,在此瞬间线圈的加速度大小为a,试求I3

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(1)通过线圈处于平衡,根据共点力平衡判断安培力的方向,从而确定磁场的方向,根据右手螺旋定则确定电流的方向. (2)通过安培力的公式分别求出线框所受的安培力,从而得出安培力之比. (3)根据瞬间线圈的加速度,根据牛顿第二定律结合第二问的结论求出电流I3的大小,注意加速度的方向可能向上,也可能向下. 【解析】 (1)当MN通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均减小为T1,知此时线框所受安培力合力方向竖直向上,则ab边所受的安培力的向上,cd边所受安培力方向向下,知磁场方向垂直纸面向里,则I1方向向左. 当MN内电流强度变为I2时,两细线内的张力均大于T.知此时线框所受安培力合力方向竖直向下,则ab边所受的安培力的向下,cd边所受安培力方向向上,知磁场方向垂直纸面向外,则I2方向向右. (2)当MN中通以电流I时,线圈所受安培力大小为 F1=KI1iL(-) F2=KI2iL(-) F1:F2=I1:I2, (3)2T=G 2T1+F1=G 若加速度向下:F3+G= 根据第(2)问结论: I1:I3=F1:F3= I3=(方向向右) 若加速度向上:F3-G= 根据第(2)问结论: I1:I3=F1:F3=, I3=(方向向左) 答:(1)I1方向向左,I2方向向右. (2)线框受到的安培力F1与F2大小之比为I1:I2, (3)电流I3的大小为I3=(方向向右)或I3=(方向向左).
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考点分析:
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(1)插入水银槽后管内气体的压强p;
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在练习使用多用表的实验中
(1)某同学连接的电路如图所示
①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过    的电流;
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③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合电键,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是    两端的电压.
(2)(单选)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,若   
(A)双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大
(B)测量时发现指针偏离中央刻度过大,则必需减小倍率,重新调零后再进行测量
(C)选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值小于250Ω
(D)欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零,但测量值将略偏大.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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