题目
2. (单选题) 两根通有相同电流强度的长直导线相互垂直放置,电流流向如图所示。图中M点到两长直导线的距离均为d,则M点的磁感应强度大小为( )个-|||-I-|||-W IA 个-|||-I-|||-W IB 个-|||-I-|||-W IC 个-|||-I-|||-W ID 0
2. (单选题)
两根通有相同电流强度的长直导线相互垂直放置,电流流向如图所示。图中M点到两长直导线的距离均为d,则M点的磁感应强度大小为( )

A 
B 
C 
D 0
题目解答
答案
【解答】
根据安培环路定理的定义,在稳恒磁场中,磁感应强度B沿任何闭合路径的线积分,等于这闭合路径所包围的各个电流的代数和乘以磁导率。
现在以水平导线为例,作圆心在水平导线上,作经过M点的半径为d的圆,以这个圆为闭合路径,根据安培环路定理可知,距离导线为d的磁感应强度B满足以下方程,(以垂直页面向下的方向为正方向)
,
那么,
。
同理可得,垂直导线在距离其为d的M点处的磁感应强度为,
,那么,
。
因其方向为垂直纸面向上,所以
。
因此,M点的总磁感应强度为
。
所以,本题答案为选项 D。
解析
步骤 1:确定每根导线在M点产生的磁感应强度
根据安培环路定理,对于一根长直导线,其在距离导线为d的点产生的磁感应强度B满足方程:$B\cdot 2\pi d = \mu_0 I$,其中$\mu_0$是真空磁导率,I是电流强度。因此,每根导线在M点产生的磁感应强度为$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi d}$。
步骤 2:确定两根导线在M点产生的磁感应强度的方向
由于两根导线相互垂直放置,且电流流向如图所示,根据右手定则,水平导线在M点产生的磁感应强度方向垂直纸面向外,而垂直导线在M点产生的磁感应强度方向垂直纸面向内。
步骤 3:计算M点的总磁感应强度
由于两根导线在M点产生的磁感应强度大小相等,方向相反,因此M点的总磁感应强度为$B_{总} = B_1 + B_2 = \frac{\mu_0 I}{2\pi d} - \frac{\mu_0 I}{2\pi d} = 0$。
根据安培环路定理,对于一根长直导线,其在距离导线为d的点产生的磁感应强度B满足方程:$B\cdot 2\pi d = \mu_0 I$,其中$\mu_0$是真空磁导率,I是电流强度。因此,每根导线在M点产生的磁感应强度为$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi d}$。
步骤 2:确定两根导线在M点产生的磁感应强度的方向
由于两根导线相互垂直放置,且电流流向如图所示,根据右手定则,水平导线在M点产生的磁感应强度方向垂直纸面向外,而垂直导线在M点产生的磁感应强度方向垂直纸面向内。
步骤 3:计算M点的总磁感应强度
由于两根导线在M点产生的磁感应强度大小相等,方向相反,因此M点的总磁感应强度为$B_{总} = B_1 + B_2 = \frac{\mu_0 I}{2\pi d} - \frac{\mu_0 I}{2\pi d} = 0$。