安培力作用下导体运动方向的判定

答案：A
解析显隐
弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.
当P中通以方向向外的电流时( )
A．导线框将向左摆动 导线框各边受力
B．导线框向右摆动
情况怎样？
C．从上往下看，导线框将顺时针转动
D．从上往下看，导线框将逆时针转动
解析 当直导线P中通以方向向外的电流时,由安培定则可判断出
长直导线P产生的磁场方向为逆时针方向,磁感线是以P为圆心的同
解析 (1)若直导线P中通以方向向导里线的框电流各时边，受由安培定则可判断出
长直导线P产生的磁场方向为顺时针力方情向况，怎由样左？手定则可判断出直导线
ab所受的安培力方向垂直纸面向里，cd所受的安培力方向垂直纸面向
外，从上往下看，导线框将顺时针转动。
(2)大半圆弧的有效长度与小半圆弧及直导线ab、cd的总有效长度相同
安培力作用下导体运动方向的判定
判定安培力作用下导体运动情况的常用方法
电流元法
每段电流元所受安培力方向―→ 整段导体所受合力方向―→运动方向
特殊位置法
在特殊位置―→安培力方向―→运动方向
等效法
环形电流小磁针条形磁铁 通电螺线管 多个环形电流
结论法
同向电流互相吸引,异向电流互相排斥；两 不平行的直线电流相互作用时,有转到平行 且电流方向相同的趋势
安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I.
【变式训练】如图示,台秤上放一光滑平板,其左边固
定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,
此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定 一导体棒,当导体棒中通以方向如图所示的电流后,台
秤读数为F2,则以下说法正确的是( ) A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变短
里
安培力及运动情况.
解析 用安培定则判断线圈所处的B的方向，由左手定则及特 殊位置法判定运动情况． 答案 B
【练习】：如图所示，把一重力不计 的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的 正上方，导线可以自由转动，当导线通 入图示方向的电流I时，导线的运动情 况是(从上往下看)( )
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
总结提升：分析通电导线在安培力作用下的运动问题 时，首先要明确通电导线所在处的磁场方向；然后用左 手定则确定通电导线所受安培力的方向，切记安培力垂 直于通电导线和磁场方向决定的平面，注重各种判断方 法的灵活运用．
转解析
【练习】一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方, 如图示,如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流,则关于 导线ab受磁场力后的运动情况,下列说法正确的是( ) A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管
【练习】 直导线ab与线圈所在的平面垂直且隔有一小段距离，
其中直导线固定，线圈可自由运动，当通过如图所示的电流方
向时(同时通电)，从左向右看，线圈将( )．
A．不动
B．顺时针转动，同时向右平移
C．顺时针转动，同时向左平移
外
D．逆时针转动，同时向右平衡
先判断直导线ab产生的磁场方向及
分布，再由左手定则判定线圈所受
方法三(利用结论法) 环形电流I1、I2之间不平行,则必有相对转动,
直到电流同向平行为止,据此可判断线圈L1转动情况.
转解析
判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势的思路
研究对象： 导明体确所在位置的 通电导线或导体 磁场分布情况
利用
左手定则
导体的受 力情况
导体确的定运动方向或 运动趋势的方向
变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯 视图等，并画出平面受力分析图，其中
注意多种分 析方法的灵
活运用
转解析
【练习】如图所示，D为置于电磁铁两
极间的一段通电直导线，电流方向垂直
于纸面向里. 在开关S接通后，导线D所
受磁场力的方向是( )
A. 向上
B. 向下
C. 向左
D. 向右
解析：由右手螺旋定则知，软铁芯在导线D处的磁场方向向左，
由左手定则可判定导线D受到的磁场力方向向上，A正确．
方向的电流时,从左向右看,线圈L1将( ).
A．不动
B．顺时针转动
C．逆时针转动 D．在纸面内平动
审题析疑
方法一(电流元分析法) 把L1看成无数段直线电流元,电流元处在 L2产生的磁场中,由左手定则判断各电流元所受安培力，由所受合 力判断L1转动情况．
方法二(等效分析法) 把L1等效为小磁针,它处于环形电流I2的中 心,由I2的磁场方向即可判断线圈L1的转动方向．
，电流方向相反，由F＝BIL和左手定则可以判断导线框两部分所受的
安培力等大、反向，故导线框保持静止状态，且对细线的拉力等于导
线框自身的重力大小。
答案 (1)从上往下看，导线框将顺时针转动 (2)导线框静止 等于导
线框自身的重力大小
解析显隐
【跟踪演练】 一个可以自由运动的线圈L1和 一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个 线圈的圆心重合,如图示.当两线圈中通以图示
心圆，半圆弧导线与磁感线平行不受安培力,由左手定则可判断出
直导线ab所受的安培力方向垂直纸面向外,cd所受的安培力方向垂
直纸面向里,从上往下看,导线框将逆时针转动,故D正确。
答案 D
解析显隐
【拓展延伸】(1)若在例5中,将P中通以方向向 里的电流,试分析导线框的运动情况。 (2)若在例5中,将直导线P撤去,在导线框所在 平面加垂直纸面向里的匀强磁场,试分析导线 框的运动情况及导线框对细线的拉力大小。
C．F1＞F2
D．F1＜F2
对导体棒与 磁铁分别进 行受力分析
解析 如图甲所示,导体棒处的磁场方向指向右上方,根据左手定
则可知，导体棒受到的安培力方向垂直于磁场方向指向右下方，
根据牛顿第三定律，对条形磁铁受力分析，如图乙所示，所以
FN1＞FN2即台秤示数F1＞F2，在水平方向上，由于F′有向左的分 力，磁铁压缩弹簧，所以弹簧长度变短。 答案 BC
转换研究 对象法
分析磁体与电流磁场作用下如何运动或运动趋势, 可根据牛顿第三定律,通过分析一个物体的受力情 况，确定另一个物体所受磁场的作用力.
【例】如图示,用绝缘细线悬挂一个导线框,导线框是由两同心半
圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成
的闭合回路,导线框中通有图示方向的电流,处于静止状态.在半圆