2.(2020·四川成都市第二次诊断)如图2,两根平行通电长直导线固定,左边导线中通有垂直纸面向外、大小为I1的恒定电流,两导线连线(水平)的中点处,一可自由转动的小磁针静止时N极方向平行于纸面向下.忽略地磁场的影响.关于右边导线中的电流I2,下列判断正确的是( )
图2
A.I2<I1,方向垂直纸面向外
B.I2>I1,方向垂直纸面向外
C.I2<I1,方向垂直纸面向里
D.I2>I1,方向垂直纸面向里
答案 B
解析 小磁针静止时N极方向平行于纸面向下,说明该处的磁场方向向下,因I1在该处形成的磁场方向向上,则I2在该处形成的磁场方向向下,且大于I1在该处形成的磁场,由安培定则可知I2方向垂直纸面向外且I2>I1,B正确.
3.(2020·山东德州市期末)一种测定电流大小的方法是通过电流天平实现的,其构造如图3甲所示.图乙为电流天平的原理示意图,主要结构包括均水平放置的螺线管和绝缘横梁,横梁右半部分镶嵌有水平的“ ”形电路且置于螺线管内.当螺线管中通以激磁电流I0,“ ”形电路中通以待测电流I时,在横梁左端悬挂合适的砝码,就能使横梁水平平衡,则下列说法错误的是( )
图3
A.平衡时CD边受到竖直向下的安培力
B.“ ”形电路的三条边都受到安培力
C.通电螺线管中的激磁电流I0不必须恒定不变
D.通电螺线管的电流方向确定时,“ ”形电路的电流方向也是确定的,才能使横梁平衡
答案 B
解析 由安培定则知螺线管内部产生水平向右的磁场,由左手定则知CD边安培力方向向下,“ ”形电路里外两边由于和磁场方向平行,故不受安培力,故A项正确,B项错误;电流天平是测定电流大小的装置,通电螺线管中的激磁电流变化时,安培力变化,可以通过改变砝码来平衡,故通电螺线管中的激磁电流不必须恒定不变,故C正确;螺线管中电流方向改变,磁场方向改变,根据左手定则知安培力方向也变,横梁不能平衡,故通电螺线管的电流方向确定时,“ ”形电路的电流方向也是确定的,才能使横梁平衡,故D正确.
4.如图4所示,把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置,它们的圆心位于一个共同点O上,当通以大小相同、方向如图所示的电流时,O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.∶1 D.1∶
答案 C
解析 设单个通电环形线圈在O点的磁感应强度大小为B,由安培定则可判断B的方向分别为垂直纸面向里和竖直向上,则其磁感应强度的矢量和为B,故与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比为∶1,C正确.