题目

题型：上海高考真题难度：来源：

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，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T₀。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T₀。
（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，求I₃。

答案

解：（1）I₁方向向左，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F＝kIiL（），F₁:F₂＝I1:I2
（3）2T₀＝G，2T₁＋F₁＝G，F₃＋G＝G/ga
I₁:I₃＝F₁:F₃＝（T₀－T₁）g / （a －g ）T₀
I₃＝（a －g ）T₀I₁/ （T₀－T₁）g