题目
如图所示,将导线弯成两个半径分别为R1和R2且共面的两-|||-个半圆,圆心为O,通过的电流为l(流向沿顺时针),则圆-|||-心O点的磁感应强度的大小为 ()-|||-R1-|||-O R2-|||-A. dfrac ({mu )_(0)I}(4)(dfrac (1)(R1)-dfrac (1)(R2))-|||-B. dfrac ({mu )_(0)I}(2)(dfrac (1)(R1)+dfrac (1)(R2))-|||-C. dfrac ({mu )_(0)I}(4)(dfrac (1)(R1)+dfrac (1)(R2))-|||-D. dfrac ({mu )_(0)I}(2)(dfrac (1)(R1)-dfrac (1)(R2))

题目解答
答案

解析
本题考查通电导线在磁场中的安培环路定理应用,核心在于计算两个半圆形电流在圆心处的磁感应强度矢量和。关键点如下:
- 半圆形电流的磁场公式:半圆环在圆心处产生的磁感应强度为 $B = \dfrac{\mu_0 I}{4R}$,方向由右手螺旋定则确定。
- 电流方向与磁场方向的关系:顺时针电流产生的磁场方向垂直于纸面向外。
- 矢量叠加原理:两个半圆的磁场方向相同,直接相加即可。
步骤1:确定单个半圆的磁场
- 半径为 $R_1$ 的半圆:
磁感应强度大小为 $B_1 = \dfrac{\mu_0 I}{4R_1}$,方向向外。 - 半径为 $R_2$ 的半圆:
磁感应强度大小为 $B_2 = \dfrac{\mu_0 I}{4R_2}$,方向向外。
步骤2:矢量叠加
两磁场方向相同,总磁场为:
$B = B_1 + B_2 = \dfrac{\mu_0 I}{4} \left( \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} \right)$