安培力 磁感应强度习题课

1. 判断通电导线或线圈在安培力的作用下的运动方向问题, 常用以下几种方法:

⑴. 电流元分析法:把整段电流分成很多小段直线电流,其中每一小段就是一个电流元,先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培

力的方向,再判断整段电流所受安培力的方向,从而确定导体的运动方向.例如:如图15 - 2 -1所示,把轻质导线圈

用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈

的圆心且垂直于线圈平面.当线圈内通入如图方向的电

流后,判断线圈如何运动.

可以把圆形线圈分成很多小段,每一小段可以看作

一段直线电流,取其中的上下两小段分析,其截面图和受

安培力的情况如图15-2-2所示.根据其中心对称性可知,线圈所受安培力的合力水平向左,故线圈向磁铁运动.同学们请思考,若磁铁的Ｎ,Ｓ极对调,线圈如何运动?

(2). 特殊位置分析法:根据通电导体在特殊位置所受安培力

S 的方向,判断其运动方向,然后推广到一般位置.例如图15-2-3所

示,把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由

移动.当导线中通过如图所示方向的电流I时,试判断导线的运动

情况.

①．根据图15 -2- 4所示的导线所处的特殊位置判断其转动

情况.将导线AB从N,S极的中间O分成两段,AO,BO段所处的磁

场方向如图15 -2- 4所示.由左手定则可得AO段受安培力方向垂

直于纸面向外,BO段受安培力的方向垂直纸面向里,可见从上向

下看,导线AB将绕O点逆时针转动.

②．再根据导线转过90时的特殊位置判断其上下运动情况.

如图15-2-5 所示，导线AB此时受安培力方向竖直向下,导线将向

下运动.

③．由上述两个特殊位置的判断可知，导线实际的连续的运

动应是在安培力作用下使AB逆时针转动的同时还要向下运动。

(3)。等效分析法:环形电流可等效为小磁针,条形磁铁或小磁针

也可等效为环形电路,通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁

铁.例如,对(1)中所举例子还可以用等效分析法来分析.将

图15-2-1中的环形电流根据安培定则可等效为一个小磁

针,如图15-2-6所示,所以磁铁和线圈相互吸引,线圈将向N 磁铁运动.我们还可以将图15-2-1中的条形磁铁等效为

环形电流,根据安培定则其等效电流方向如图15-2-7所示,由同向平行电流相互吸引