Question

【題目】一個(gè)圓筒的橫截面如圖所示，圓筒的半徑為R，在圓筒的圓心位置垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L的導(dǎo)體棒L1。導(dǎo)體棒兩端用兩根輕質(zhì)細(xì)線懸掛在圓筒壁上，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒中通有恒定電流I，為使導(dǎo)體棒L1靜止于圓心O位置，并使細(xì)線與豎直方向的夾角為37°，在圓筒內(nèi)壁上放一長(zhǎng)度也為L的通電導(dǎo)體棒L2，并通有垂直紙面向里，大小可改變的電流，開始時(shí)L2放在與L1同一水平線上，然后使L2沿著圓筒內(nèi)壁逐漸向上移動(dòng)至最高點(diǎn)，過(guò)程中導(dǎo)體棒L1始終靜止。已知直線電流在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，k為比例常數(shù)，r為某點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，導(dǎo)線的半徑可忽略，I為導(dǎo)線中電流強(qiáng)度的大小，重力加速度為g，sin37°=0.6。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.開始時(shí)L2中電流的大小為B.L2中的電流逐漸減小

C.L2中所加電流的最小值為D.輕質(zhì)細(xì)線的拉力不變

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．根據(jù)同向電流相互吸引，兩電流的作用力始終在兩導(dǎo)體棒的連線上，L2沿著圓筒內(nèi)壁向上移動(dòng)的過(guò)程中，做不同的平行四邊形如下圖所示

開始時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件得

解得

故A正確；

B．根據(jù)上圖示可知安培力先減小后增大，故所加的電流先減小后增大，故B錯(cuò)誤；

C．當(dāng)兩導(dǎo)線的連線與細(xì)線垂直時(shí)，安培力最小，解平行四邊形得

解得

故C正確；

D．細(xì)線的拉力逐漸減小，故D錯(cuò)誤。

故選AC。