Question

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

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 T 0 。当MN通以强度为 I 1 的电流时，两细线内的张力均减小为 T 1 ，当MN内电流强度变为 I 2 时，两细线内的张力均大于 T 0 。（1）分别指出强度为 I 1 、 I 2 的电流的方向；（2）求MN分别通以强度为 I 1 、 I 2 的电流时，线框受到的安培力 F 1 与 F 2 大小之比；（3）当MN内的电流强度为 I 3 时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为 a ，求 I 3 。

Answer 1

解：（1）I 1 方向向左，I 2 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（ ），F 1 : F 2 ＝I1 : I2 （3）2T 0 ＝G，2T 1 ＋F 1 ＝G，F 3 ＋G＝G/ga I 1 : I 3 ＝F 1 : F 3 ＝（T 0 －T 1 ）g / （a －g ）T 0 I 3 ＝（a －g ）T 0 I 1 / （T 0 －T 1 ）g