解题思路:通过线圈处于平衡,根据共点力平衡判断安培力的方向,从而确定磁场的方向,根据右手螺旋定则确定电流的方向;通过安培力的公式分别求出线框所受的安培力,根据物体的平衡或者牛顿第二定律可正确解答.
A、当MN通以强度为I的电流时,两细线内的张力均减小为T,知此时线框所受安培力合力方向竖直向上,则ab边所受的安培力的向上,cd边所受安培力方向向下,知磁场方向垂直纸面向里,则I方向向左,故A正确;
B、当MN内不通电流时,根据线框处于平衡状态有:2T0=mg,当MN中通过电流为I时,根据题意可知:
ab所受安培力为:F1=
kiIL
r1…①
cd所受安培力为:F2=
kiIL
r2…②
此时两细线内的张力均减小为T,则有:
2T+(F1-F2)=mg=2T0…③
当绳子中的张力为零时,此时导线中的电流为I1,则有:
(F′1-F′2)=mg=2T0…④
联立①②③④解得:
I=
T0
T0−T,故B正确;
C、根据B选项可知,当MN内的电流强度变为
2T0
T0−T时,线圈的瞬时加速度大小为g,方向竖直向上,故C错误;
D、磁感应强度与距离成反比,越远线框所受的向上的安培力越小,因此线圈下落的加速度越来越大,故D错误.
故选:AB.
点评:
本题考点: 安培力;牛顿第二定律.
考点点评: 解决本题的关键掌握左手定则判断安培力的方向,右手螺旋定则判断电流周围磁场的方向,然后结合物体平衡或者牛顿第二定律求解.