如图所示,静止的圆形线圈有逆时针的电流,在其直径AB靠近B点处放一根垂直于线圈平面且固定不动的长直导线,当直导线中通过垂直纸面向里的电流后,则圆形线圈将( )A.仅向左平动B.仅向

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/20 09:19:32
如图所示,静止的圆形线圈有逆时针的电流,在其直径AB靠近B点处放一根垂直于线圈平面且固定不动的长直导线,当直导线中通过垂直纸面向里的电流后,则圆形线圈将(     )A.仅向左平动B.仅向

如图所示,静止的圆形线圈有逆时针的电流,在其直径AB靠近B点处放一根垂直于线圈平面且固定不动的长直导线,当直导线中通过垂直纸面向里的电流后,则圆形线圈将( )A.仅向左平动B.仅向
如图所示,静止的圆形线圈有逆时针的电流,在其直径AB靠近B点处放一根垂直于线圈平面且固定不动的长直导线,当直导线中通过垂直纸面向里的电流后,则圆形线圈将( )
A.仅向左平动
B.仅向右平动
C.以AB为轴转动,且向左平动
D.以AB为轴转动,且向右平动
答案为什么C解释下,详细点,谢谢

如图所示,静止的圆形线圈有逆时针的电流,在其直径AB靠近B点处放一根垂直于线圈平面且固定不动的长直导线,当直导线中通过垂直纸面向里的电流后,则圆形线圈将( )A.仅向左平动B.仅向
这道题实际上有问题.
不过首先它肯定会以AB为轴转动.在此图中(即初始瞬间),以导线截面为圆心画圆(代表任意半径的环状磁感线),对两个圆的两个交点做安培力方向判断.恰好方向相反,是一个力偶.对关于AB对称的任意两点都是这样.所以转动.
问题在是否平动.
首先,既然旋转,那么就出现一个一开始没有的B的分量,它就有可能平动.(实际上大多数题都是这样的.)常用方法是假设一开始就已经是旋转完成后的位置,进行受力分析,定性的判断运动方向.
在此题中,我做的那本书上给的解法是:在遵循上面的步骤后,用同向电流相吸,异向电流排斥直接判断.然而我认为这是有误的.
实际上,只有 圈的左半部 和 导线右边的圈 的力的效果相同,而二者之间的部分受力却与之相反,不能直观判定;微元法的结果也是这样.
让我们把假设改一下.从图上看,导线在圆心和最右边之间.(极端假设法)在旋转后,假设一开始导线过圆心,对两边分别微元分析(也可直接用电流的结论),得出力向左;在旋转后,假设一开始导线与圆右边相切,对圆两边分别微元分析,由于靠近磁场的一端B大,所以受力向右.
可见:在去两个极端情况时,力方向相反;又不可能有力无穷大的情况,所以在这个距离中必有一点 可使导线受力为0.(此由F-x图像可得,其实严格证明我也不会……)
所以,向哪里平移与导线与圆环位置关系有关,无法判定.
所以我认为,此题有误.

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