通电导体在安培力作用下运动方向的判断
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通电导体在安培力作用下运动方向的判断
电流
元法
把整段弯曲导线分为多段直线电流元,先用左手定则判断每段电流元受力的方向,然后判断整段导线所受合力的方向,从而确定导线运动的方向. 特殊
位置法
通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置,然后判断其所受安培力的方向,从而确定其运动方向 等效法 环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个
环形电流,反过来等效也成立
结论法 两平行直线电流在相互作用过程中,无转动趋势,同向电流互相吸
引,反向电流互相排斥;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
转换 研究 对象法
定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题,可先分析电流在
磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,确定磁体所受电
流磁场的作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向 【例1】如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向电流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:先在原位置判定各部分受力,再转到特殊位置(900)时分析。
【例2】(单选)两条直导线互相垂直,如图所示,但相隔一小段距离,其中一条导线AB固定,另一条导线CD能自由活动,当稳恒电流按图示方向通入两条导线时,导线CD将( )
A.顺时针方向转动,同时靠近AB B.逆时针方向转动,同时靠近AB
C.顺时针方向转动,同时远离AB D.逆时针方向转动,同时远离AB
本题用结论分析法:
(1) 两电流相互平行时无转动趋势,同向电流互相吸引,反向电流互相排斥.
(2) 两电流不平行时,有转动到相互平行且方向相同的趋势
【例3】(单选)铝圆环和磁铁在同一平面内,当圆环通入顺时针方向的电流
时,圆环将( )
A.左边向里,右边向外,转动的同时向磁铁靠近
B.左边向外,右边向里,转动的同时向磁铁靠近
C.左边向里,右边向外,转动的同时与磁铁远离
D.圆环不会转动,但向磁铁靠近
【例4】如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,现给导线通以垂直纸面向里的电流。则通电后与通电前相比较( )
A .磁铁对桌面的压力减小,桌面对磁铁的摩擦力为零
B .磁铁对桌面的压力减小,桌面对磁铁的摩擦力不为零
C .磁铁对桌面的压力增大,桌面对磁铁的摩擦力为零
D .磁铁对桌面的压力增大,桌面对磁铁的摩擦力不为零
本题用转换研究对象法分析法:
【巩固练习】
1.如图所示,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N1,现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线,电流方向如图,当加上电流后,台秤读数为N2,则以下说法正确的是()
A.N1>N2,弹簧长度将变长
B.N1>N2,弹簧长度将变短
C.N1<N2,弹簧长度将变长
D.N1<N2,弹簧长度将变短
2.互相绝缘的直导线和环形导线,分别通以如图所示的电流I1和I2,若直导线固定不动,且沿环形导线的直径放置,则环形导线将()
A.向左移动
B. 向右移动
C. 向上移动
D. 向下移动
3
.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A。A与螺线管垂直,“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。电键S闭合后,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )
A.水平向左
B.水平向右
C.竖直向下
D.竖直向上
4.如图所示,图中的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。在电键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
5.如图所示,原来静止的圆形线圈通过逆时针方向的电
流,在其直径ab上靠近b点有一长直导线垂直于圆形线
圈平面被固定。今在长直导线中通以图示方向的电流时,
在磁场力的作用下,圆形线圈将()
A.向左平动 B.向右平动
C.仍然静止 D.绕ab轴转动
6.如图所示,有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b,a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上,b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置,且a、b平行,它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流大小为I的同向电流时,a恰能在斜面上保持静止,则下列关于b 的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是( )
A.方向向上
B.大小为
2mg 2LI
C.要使a仍能保持静止,而减小b在a处的磁感应强度,可使b上移D.若使b下移,a将不能保持静止
图9-2
S
D
下
左右
上
软铁心
S