如图甲所示，在水平面内放置有一个超导平板，在处有一质量为m、半径为r、环心在z轴上的水平匀质金属圆环，且。在圆环内通入电流，在圆环磁场的作用下超导平板内形成感应电流，产生附加磁场。可以证明，超导平板内感应电流在区域产生的附加磁场，相当于在处对称地放置一个半径也为r的镜像圆环电流所产生的磁场，镜像圆环内的电流与原圆环电流大小相等方向相反。已知长直通电导线在空间中某点激发的磁场的磁感应强度满足下列关系式：， k为常数，I为通过直导线的电流，x为此点与直导线的垂直距离。设重力加速度为g。当环内电流达到恒定值时，圆环刚好能悬浮在处，此时（　　）

1. 如图甲所示，在水平面 $\text{[math]}$ 内放置有一个超导平板，在 $\text{[math]}$ 处有一质量为m、半径为r、环心在z轴上的水平匀质金属圆环，且 $\text{[math]}$ 。在圆环内通入电流，在圆环磁场的作用下超导平板内形成感应电流，产生附加磁场。可以证明，超导平板内感应电流在 $\text{[math]}$ 区域产生的附加磁场，相当于在 $\text{[math]}$ 处对称地放置一个半径也为r的镜像圆环电流所产生的磁场，镜像圆环内的电流与原圆环电流大小相等方向相反。已知长直通电导线在空间中某点激发的磁场的磁感应强度满足下列关系式： $\text{[math]}$ ， k为常数，I为通过直导线的电流，x为此点与直导线的垂直距离。设重力加速度为g。当环内电流达到恒定值 $\text{[math]}$ 时，圆环刚好能悬浮在 $\text{[math]}$ 处，此时（　　）

A. 圆环对超导平板的作用力大小为 $\text{[math]}$ B. 超导平板在圆环处产生的附加磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ C. 圆环内的电流 $\text{[math]}$ D. 圆环内的电流 $\text{[math]}$

【考点】

安培力的计算;

【答案】

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多选题困难

1. 在同一光滑倾斜导轨上放同一导体棒A，下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上，两次导体通有同向电流分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为 $\text{[math]}$ （已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）则（　　）

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. 导体棒A所受安培力大小之比 $\text{[math]}$ D. 斜面对导体棒A的弹力大小之比 $\text{[math]}$

多选题容易

2. 一根长为2m的电流为0.5A的通电导线，放在磁感应强度为0.8T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是（　　）

A. 1N B. 0.5N C. 0.8N D. 1.5N

多选题容易

3. 如图所示是我国研制的高速磁浮交通系统成功下线的情景。常导磁吸式（EMS）利用装在车辆两侧转向架上的常导电磁线圈和铺设在线路导轨上的磁铁，在两者的相互作用下产生的吸引力使车辆浮起，轨道磁铁受列车速度影响，速度大磁性强，轨道磁铁外部磁感应强度随距离增大而减小。车体运行时，通过精确控制车身线圈中的电流I，形成稳定的吸引力，使车体与轨道之间始终保持10mm的悬浮气隙，如图所示。下列选项正确的是（　　）

A. 车身悬浮时受到的竖直方向安培力大于重力 B. 当悬浮间隙小于10mm时，应增大电流I使之回复 C. 车体满载时悬浮较空载所需的电流I较小 D. 列车高速时更容易悬浮

多选题容易