Question

【題目】如圖所示，一個半徑為R的導電圓環與一個軸向對稱的發散磁場處處正交，環上各點的磁感應強度B大小相等，方向均與環面軸線方向成θ角（環面軸線為豎直方向）．若導線環上載有如圖所示的恒定電流I，則下列說法正確的是（ ）

A．導電圓環有擴張的趨勢

B．導電圓環所受安培力方向豎直向上

C．導電圓環所受安培力的大小為2BIR

D．導電圓環所受安培力的大小為2πBIRsinθ

Answer 1

【答案】BD

【解析】

試題分析：根據通入電流方向，結合左手定則可知，安培力方向水平分量均指向圓心，因此環有收縮的趨勢，故A錯誤；把磁感應強度分解為水平分量與豎直分量，豎直方向的磁場對環形電流的安培力為零，由左手定則可知，水平方向的磁場對電流的安培力豎直向上，即導電圓環所受安培力豎直向上，故B正確；

C、把磁感應強度分解為水平分量與豎直分量，豎直方向的磁場對環形電流的安培力為零，導電圓環可以等效為兩直線電流，導線的有效長度等于環的直徑，水平磁場對電流的安培力F=B水平I2πR=2πBIRsinθ，故C錯誤，D正確；故選BD。