判定安培力作用下物体运动方向的几种解法.pdf

维普资讯 2005年3月 Vo1 ． 23 No．5 中学物理 -g3定 安 培 力 作 用 下 物 体 运 动 方 向 的 几 种 解 法 谭捍卫 判定安培力作用下物体运动方向，常用以 由运动，当通过如图3所示的电流方向(同时 下四种方法 通电)，从左向右看，线圈将： 一 、 电流元受力分析法 即把整段电流 A 不动 等效为很多段直线电流元，先用左手定则判断 B．顺时针转动，同时靠近导线 出每小段电流元受安培力的方向，从而判断出 C顺时针转动，同时离开导线 整段电流所受合力方向，最后确定运动方向． D．逆时针转动，同时靠近导线 例1 如图1所示，把一通电直导线放在 分析与解 正确的答案D． 蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动， 可用特殊值分析法 线圈在图3所示位 当导线通过电流J时，导线的运动情况是：(从 置时，在直线电流 口6磁场中所受安培力F如 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 (二二二二) C．逆时针方向转动，同时下降 ， D．逆时针方向转动，同时上升 分析与解 正确的答案C． 图3 图4 可用电流元受力分析法：把直线电流等效 图4所示，从左向右看，线圈将沿逆时针方向 为AO、B0两段电流元，蹄形磁铁磁感应线分 转动．假设线圈转到如图5所示位置时，半圆 布以及两段电流元受安培力方向如图2所示． ACB所受安培力F和半圆ADB所受安培力 可见，导线将逆时针转动． F，方向相反，且由直线电流n6磁场的性质可 知F F2，故线圈将向直线电流 口6靠近．因 此，线圈逆时针转动，同时靠近导线． 三、等效分析法 环形电流可以等效成 条形磁铁、条形磁铁可以等效成环形电流、通 电螺线管可以等效成很多的环形电流来分析． 例3 如图6所示，把轻质导线圈用细线 图1 图2 挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中 二、特殊值分析法 把电流或磁铁转到 心。且在线圈平面内，当线圈通过如图所示方 一 个便于分析的特殊位置(如转90。)后再判断 向的电流时，线圈将：(从上向下看) 所受安培力方向，从而确定运动方向． A 不动 例2 直导线 口6与圆线圈的平面垂直且 B．顺时针转动，同时靠近磁铁 隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自