题目
(单选题,2.0分)一根载有稳恒电流I的无限长直导-|||-线,在o点处弯成一个半径为R的半圆形,如图所-|||-示,则圆心处B的大小为 __-|||-A) dfrac ({{u)_(0)}^1}(2R)-|||-B ) dfrac ({{u)_(0)}^1}(4R)-|||-C dfrac ({mu )_(0)I}(4R)+dfrac ({mu )_(0)I}(2pi R)-|||-D 0

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查无限长直导线和半圆形导线在某点产生的磁场叠加,需要分别计算两部分的磁场并判断方向后相加。
解题核心思路:
- 分段处理:将导线分为直导线部分和半圆形部分,分别计算它们在圆心O点产生的磁场。
- 方向判断:利用右手螺旋定则判断两部分磁场的方向是否相同。
- 矢量叠加:若方向相同,则磁场相加;若相反,则相减。
破题关键点:
- 直导线磁场公式:$B_{\text{直}} = \dfrac{\mu_0 I}{2\pi R}$(距离为$R$时)。
- 半圆导线磁场公式:$B_{\text{半圆}} = \dfrac{\mu_0 I}{4R}$(半圆环中心处)。
- 方向一致性:两部分磁场方向相同,需相加。
直导线部分的磁场
直导线在距离$R$处的磁场大小为:
$B_{\text{直}} = \dfrac{\mu_0 I}{2\pi R}$
方向:根据右手螺旋定则,若电流向右,磁场方向垂直纸面向外。
半圆形导线部分的磁场
半圆环中心处的磁场大小为:
$B_{\text{半圆}} = \dfrac{\mu_0 I}{4R}$
方向:电流沿半圆流动,根据右手螺旋定则,磁场方向同样垂直纸面向外。
磁场叠加
两部分磁场方向相同,总磁场为:
$B = B_{\text{直}} + B_{\text{半圆}} = \dfrac{\mu_0 I}{2\pi R} + \dfrac{\mu_0 I}{4R}$