题目
如图所示,六根长导线互相绝缘,通过电流均为I,区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形,哪个区域指向纸内的磁通量最大?( )I Ⅱ-|||-Ⅲ IVA、Ⅰ区域B、Ⅱ区域C、Ⅲ区域D、Ⅳ区域
如图所示,六根长导线互相绝缘,通过电流均为I,区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形,哪个区域指向纸内的磁通量最大?( )
A、Ⅰ区域
B、Ⅱ区域
C、Ⅲ区域
D、Ⅳ区域
题目解答
答案
B. Ⅱ区域
解析
考查要点:本题主要考查通电长直导线的磁场方向判断及磁通量的叠加计算。关键在于分析各导线在不同区域产生的磁场方向与大小,并判断净磁场的方向。
解题核心思路:
- 右手螺旋定则:判断各导线电流方向对应的磁场方向。
- 对称性分析:利用导线排列的对称性,简化磁场叠加计算。
- 区域磁场叠加:综合各导线在目标区域的磁场方向与大小,确定净磁场方向。
破题关键点:
- 区域Ⅱ的特殊位置:该区域可能同时受到多根导线的磁场作用,且这些磁场方向一致(均指向纸内),导致总磁场最大。
导线排列假设
假设六根导线排列成两排,每排三根,形成一个较大的正方形。上排导线电流向上,下排导线电流向下,中间形成四个相等的正方形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。
磁场方向分析
- 电流向上导线的磁场:在右侧产生指向纸内的磁场(顺时针方向)。
- 电流向下导线的磁场:在左侧产生指向纸内的磁场(逆时针方向)。
区域Ⅱ的磁场叠加
- 上排中间导线(B):电流向上,在区域Ⅱ右侧产生指向纸内的磁场。
- 下排中间导线(E):电流向下,在区域Ⅱ左侧产生指向纸内的磁场。
- 其他导线:左右两侧导线(如A、C、D、F)的磁场方向相互抵消或贡献较小。
结论:区域Ⅱ的磁场由B、E两根导线的同向叠加主导,且距离较近,磁感应强度最大。