4磁场对通电导线的作用力

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§ 磁场对通电导线的作用力 4 【典型例题】 【例 1】如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以 自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时，有关直导线运 动情况的说法中正确的是(从上往下看) (C) A、顺时针方向转动，同时下降 B、顺时针方向转动，同时上升 C、逆时针方向转动，同时下降 D、逆时针方向转动，同时上升

【解析】用安培定则判断通电蹄形电磁铁的极性，通电直导线在蹄形磁铁的磁场中，它的受 力情况用电流无法进行判断，如图所示把直线电流等效为 AO、OO/、O/B 三段，其中 OO/ 为极短的电流元。画出电磁铁的磁感线，可知 OO/段电流元不受安培力的作用，AO 段受垂 直于纸面向外的安培力，O/B 段受一垂直于纸面向里的安培力，故从上往下看，导线以 OO/ 段为轴逆时针转动。再用特殊位置法，假设导线转过 90°,如图所示，则导线受力的受力 方向应竖直向下。实际上导线的运动应是上述两种运动的合成。 【答案】C 【例 2】一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧测力 计悬挂起来，使导线 MN 保持水平，如图所示，在导线 MN 处加水平向 里的磁场，并通以自 M 向 N 的电流，弹簧测力计的示数为 F,若要使弹 簧测力计示数增大，可以采用的做法是(ACD) A、只减小电流 B、只增加电流 C、只改变电流方向 D、只改变磁场方向 【解析】对通电导体进行受力分析，由左手定则，确定安培力 F 安方 向向上，如图所示，设弹簧测力计的示数为 T,则有 T+F 安=mg 即 T=mg-F 安，要使 T 增大，方法 1、可使 F 安减小，F 安=BIL 可知，通过 减小 I,可达到目的。方法 2、可使 F 安反向，可通过改变电流方向或 改变磁场方向来实现。 【答案】A、C、D 【例 3】如图所示，在与水平方向成 60°的光滑金属导轨间连 一电源，在相距 1m 的平行导轨上放一重力为 3N 的金属棒 ab, 棒上通以 3A 的电流， 磁场方向竖直向上， 这时棒恰好静止。 求： (1)匀强磁场的磁感应强度 B; (2)ab 棒对导轨的压力。 3T

6N

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