Question

5．如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向）．若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（　　）

• A． 导电圆环有扩张的趋势
• B． 导电圆环所受安培力方向竖直向上
• C． 导电圆环所受安培力的大小为2BIR
• D． 导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ

Answer 1

分析 根据感应电流方向由楞次定律判断出穿过环的磁通量如何变化，然后判断环有收缩趋势还是扩张趋势；
由左手定则判断环所受安培力方向，由安培力公式求出环所受安培力大小

解答 解：A、根据通入电流方向，结合左手定则可知，安培力方向水平分量均指向圆心，因此环有收缩的趋势，故A错误；
B、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，由左手定则可知，水平方向的磁场对电流的安培力竖直向上，即导电圆环所受安培力竖直向上，故B正确；
C、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，导电圆环可以等效为两直线电流，导线的有效长度等于环的直径，水平磁场对电流的安培力F=B_水平I•2πR=2πBIRsinθ，故C错误，D正确；
故选：BD．

点评 本题考查楞次定律的应用，要注意应用安培定则判断出感应电流磁场方向，熟练理解楞次定律是判断环收缩还是扩张的关键．