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安培力问题的常见题型与方法

通电导线处在磁场中，只要导线中的电流方向不与磁场方向相同

或相反，总会受到磁场的安培力作用。

通电导线在安培力与其它力的共同作用下可处于平衡态，也可处

于变速运动过程。

非匀强磁场中的安培力问题，多为定性分析问题，分析求解的关

键是安培力方向的确定，分析求解的关键是导线所处位置的磁场方向

的确定及大小辨析。

匀强磁场中的安培力问题，多为定量计算问题，分析求解的关键

是安培力方向的确定，安培力大小的计算或列出安培力大小的表达式。

在计算通电折线或曲线在匀强磁场中所受的安培力时，若导线平

面与磁场平面垂直，可将其等效为长度等于折线或曲线在磁场部分的

端点距离的直导线。

安培力问题，也常与电磁感应问题相结合，这类问题的关键，在

于对感应电流方向的正确判断。

1．安培力大小及方向判断问题通电导体在磁场中所受安培力的方

向既与电流方向垂直，又与磁场的磁感应强度方向垂直，也就是说，

安培力方向垂直于电流方向与磁感应强度方向所决定的平面。

在电流方向与磁场方向垂直时，安培力的大小为。

安培力方向与电流方向、磁感应强度方向之间满足左手定则。

已知通电导体中的电流方向、磁场的磁感应强度方向、安培力方

向中的任意两个方向，可由左手定则判断出另一个方向。

1．如图1所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电

流I1和I2，且I1＞I2。

a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与

两导线截面共线，b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在的平面

垂直。

现将另一通电直导线分别放置在a、b、c、d并与原来的导线平行，

则它所受安培力可能为零的位置是A．a点B．b点C．c点D．d点

解析：a、b、c、d各点的磁感应强度等于电流I1、I2各自产生的磁场

的磁感应强度的矢量和。

通电直导线平行与两道线放置在a、b、c、d个点时，其中的电流

方向不可能与磁场方向相同或相反，若在某处是所受安培力为零，肯

定是该处磁感应强度为零。

磁感应强度为零处，两导线中的电流I1和I2在该点的磁感应强度

大小相等方向相反。

由通电直导线磁场中的磁感线分布规律、安培定则和平行四边形

定则知，b、d两点合磁感应强度一定不为零。

两电流在a、c两点的磁感应强度方向相反，又I1＞I2，因此，a

点合磁感应强度不可能为零，c点合磁感应强度可能为零，因此，平行

另一通电直导线平行放置在c点时，所受安培力可能为零。

本题选C。

点评本题也可通过判断另一通电直导线在各位置所受安培力的合

力，进行分析判断。

变式练习1通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一

平面内，电流的方向如图2所示，ab边与MN平行，关于MN的磁场

对线框的作用，下列叙述正确的是A．线框有两条边所受的安培力方向

相同B．线框各边所中，不可能有两条边受的安培力大小相等C．线框

所受安培力的合力朝左D．线框所受安培力的合力为零解析：由安培定

则及直线电流的磁场分布规律可知，导线MN中的电流在其右方产生

的磁场方向垂直纸面向里，但力导线越远处磁感强度越小。

由左手定则可知线框ab、cd边所受安培力方向分别向左、向右。

由公式可知，线框ab边所受的向左安培力大于cd边所受的向右

安培力，这两个力的合力向左；用力可判知，线框bc、ad边所受安培

力方向分别向上、向下，这两边上离导线MN距离相等的电流元处的

磁感应强度相等，由此这两边所受安培力大小相等，这两个力的合力

等于零。

本题选C。

2．共点力平衡问题通电导体在安培力及其它力的共同作用下处于

静止状态或匀速运动状态，则

安培力与其它力的合力为零，可对受力导体运用共点力平衡条件

分析求解。

问题若涉及静摩擦力，应注意对静摩擦力方向的正确判断。

例2．如图3所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，

两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静