题目
两根长直导线沿半径方向引到铁环上A、B两点,并与很远的电源相连,如图所示。求环中心O的磁感应强度。A-|||-l2 = y1-|||-B
两根长直导线沿半径方向引到铁环上A、B两点,并与很远的电源相连,如图所示。求环中心O的磁感应强度。

题目解答
答案
$$\frac{I_{1}}{I_{2}} =\frac{l_{2}}{l_{1}} ,\frac{B_{1}}{B_{2}} =\frac{I_{1}l_{1}}{I_{2}l_{2}}$$.$$I_{1}$$在O点产生的$$B_{1}$$向里,$$I_{2}$$在O点产生的$$B_{2}$$向外,所以O点的磁感应强度为0
解析
步骤 1:确定电流与磁感应强度的关系
根据毕奥-萨伐尔定律,长直导线在空间某点产生的磁感应强度与电流成正比,与该点到导线的距离成反比。对于环中心O点,两根导线产生的磁感应强度方向相反,大小相等。
步骤 2:计算两根导线在O点产生的磁感应强度
设两根导线的电流分别为$$I_{1}$$和$$I_{2}$$,导线到O点的距离分别为$$l_{1}$$和$$l_{2}$$。根据毕奥-萨伐尔定律,两根导线在O点产生的磁感应强度分别为$$B_{1}$$和$$B_{2}$$,有$$B_{1} = \frac{\mu_{0}I_{1}}{2\pi l_{1}}$$和$$B_{2} = \frac{\mu_{0}I_{2}}{2\pi l_{2}}$$,其中$$\mu_{0}$$是真空磁导率。
步骤 3:计算O点的磁感应强度
由于两根导线在O点产生的磁感应强度方向相反,大小相等,所以O点的磁感应强度为$$B_{1} - B_{2}$$。根据题目条件,有$$\frac{I_{1}}{I_{2}} =\frac{l_{2}}{l_{1}}$$,代入$$B_{1}$$和$$B_{2}$$的表达式,得$$B_{1} = B_{2}$$。因此,O点的磁感应强度为0。
根据毕奥-萨伐尔定律,长直导线在空间某点产生的磁感应强度与电流成正比,与该点到导线的距离成反比。对于环中心O点,两根导线产生的磁感应强度方向相反,大小相等。
步骤 2:计算两根导线在O点产生的磁感应强度
设两根导线的电流分别为$$I_{1}$$和$$I_{2}$$,导线到O点的距离分别为$$l_{1}$$和$$l_{2}$$。根据毕奥-萨伐尔定律,两根导线在O点产生的磁感应强度分别为$$B_{1}$$和$$B_{2}$$,有$$B_{1} = \frac{\mu_{0}I_{1}}{2\pi l_{1}}$$和$$B_{2} = \frac{\mu_{0}I_{2}}{2\pi l_{2}}$$,其中$$\mu_{0}$$是真空磁导率。
步骤 3:计算O点的磁感应强度
由于两根导线在O点产生的磁感应强度方向相反,大小相等,所以O点的磁感应强度为$$B_{1} - B_{2}$$。根据题目条件,有$$\frac{I_{1}}{I_{2}} =\frac{l_{2}}{l_{1}}$$,代入$$B_{1}$$和$$B_{2}$$的表达式,得$$B_{1} = B_{2}$$。因此,O点的磁感应强度为0。