美国科学家阿斯顿发明的质谱仪可以用来鉴别同位素．钠23和钠24互为同位素．现把钠...

物理学家欧姆在探究通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转．某兴趣研究小组在得知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度与通过直导线的电流成正比的正确结论后重现了该实验，他们发现：当通过导线的电流为I1时，小磁针偏转了30°；当通过导线电流为I2时，小磁针偏转了60°，则下列说法中正确的是（  ）

A．I2=3I1    B．I2=2I1    C．I2=I1    D．I2=I1

如图所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环平面，导线和环中的电流方向如图．则环受到的磁场力为（  ）

A．沿环半径向外    B．环半径向内    C．水平向左    D．等于零

Wb/m2为磁感强度的单位，与它等价的是（  ）

A．N/（A•m）    B．N•A/m    C．N•A/m2    D．N/（A•m2）

一条沿东西方向水平放置的长直导线，通以由东向西的电流，则在它附近正下方某点的磁场方向为（  ）

A．向东    B．向西    C．向南    D．向北

一根细杆弯制成如图所示的轨道，固定在竖直面内，BD为光滑的半圆形轨道，轨道半径R=1m，AB为粗糙水平轨道，A与B相距L=10m，一质量m=0.2kg的小环套在水平轨道上的A点，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1．现用一水平恒力F向右拉小环，已知F=2N，当小环运动到某点C时撤去该力（C点位于AB之间），设C点到A点的距离为x．在圆轨道的最高点D处安装一力传感器，当小环运动到D点时传感器就会显示环对轨道弹力大小的读数FN，力传感器所能承受的最大作用力大小为18N，g取10m/s2．

（1）当x=4.2m时，小环运动到圆轨道上的B点时速度是多大？

（2）要使小环能够通过圆轨道的最高点D且保证力传感器安全，求x的范围；

（3）在满足（2）问的情况下，在坐标系中作出力传感器的读数FN与x的关系图象（不要求写出作图过程）．