Question

【題目】一個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為L的導體棒L1。導體棒兩端用兩根輕質細線懸掛在圓筒壁上，導體棒的質量為m，導體棒中通有恒定電流I，為使導體棒L1靜止于圓心O位置，并使細線與豎直方向的夾角為37°，在圓筒內壁上放一長度也為L的通電導體棒L2，并通有垂直紙面向里，大小可改變的電流，開始時L2放在與L1同一水平線上，然后使L2沿著圓筒內壁逐漸向上移動至最高點，過程中導體棒L1始終靜止。已知直線電流在周圍空間產生磁場的磁感應強度，k為比例常數，r為某點到導線的距離，導線的半徑可忽略，I為導線中電流強度的大小，重力加速度為g，sin37°=0.6。下列說法正確的是（　　）

A.開始時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.輕質細線的拉力不變

Answer 1

【答案】AC

【解析】

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

開始時，對導體棒受力分析，根據平衡條件得

解得

故A正確；

B．根據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錯誤；

C．當兩導線的連線與細線垂直時，安培力最小，解平行四邊形得

解得

故C正確；

D．細線的拉力逐漸減小，故D錯誤。

故選AC。