题目
在真空中有一根半径为R的半圆形细导线,流过的电流为I,则圆心处的磁感应强度为-|||-(A) dfrac ({mu )_(0)}(4pi )dfrac (I)(R) (B) dfrac ({mu )_(0)}(2pi )dfrac (I)(R)-|||-(C)0 (D) dfrac ({U)_(0)}(4)dfrac (I)(R)-|||-A A-|||-B B-|||-C C-|||-D D

题目解答
答案

解析
本题考查毕奥-萨伐尔定律的应用,核心在于计算半圆形电流在圆心处的磁感应强度。关键点如下:
- 完整圆形电流在圆心处的磁感应强度公式为 $B = \dfrac{\mu_0 I}{2R}$。
- 半圆形电流的磁场是完整圆形磁场的一半,即 $B = \dfrac{\mu_0 I}{4R}$。
- 需注意选项中可能存在的符号错误(如 $\mu_0$ 被误写为 $U_0$)。
步骤1:完整圆形电流的磁场
根据毕奥-萨伐尔定律,完整圆形电流在圆心处的磁感应强度为:
$B_{\text{圆}} = \dfrac{\mu_0 I}{2R}$
步骤2:半圆形电流的磁场
半圆形电流的总长度为圆周长的一半,因此磁场强度为完整圆形磁场的一半:
$B_{\text{半圆}} = \dfrac{1}{2} B_{\text{圆}} = \dfrac{\mu_0 I}{4R}$
步骤3:选项分析
- 选项B $\dfrac{\mu_0}{2\pi} \dfrac{I}{R}$ 对应 $\dfrac{\mu_0 I}{2\pi R}$,与正确结果不符。
- 选项D $\dfrac{U_0}{4} \dfrac{I}{R}$ 中的 $U_0$ 应为 $\mu_0$,修正后与正确结果 $\dfrac{\mu_0 I}{4R}$ 一致。