磁场对电流的作用·典型题剖析

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1、磁场对电流的作用　左手定则·典型题剖析　例1　在同一平面内有两根平行的通电导线a与b(图3-9)，关于它们相互作用力方向的判断，正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]A．通以同向电流时，互相吸引．B．通以同向电流时，互相排斥．C．通以反向电流时，互相吸引．D．通以反向电流时，互相排斥．分析　设两导线中都通以向上的同向电流．根据安培定则，导线a中的电流产生的磁场，在其右侧都垂直纸面向内．这个磁场对通电导线b的作用

2、力Fab的方向，由左手定则可判知，在纸面内向左．同理，导线b中的电流产生的磁场在其左侧都垂直纸面向外，它对导线a的作用力Fba的方向在纸面内向右．结果，两导线互相吸引(图3-10)．若其中b导线的电流反向(即两导线中通以反向电流)，则a导线的右边垂直纸面向内的磁场对b导线的作用力Fab的方向在纸面内向右；同理b导线的左边垂直纸面向内的磁场对a导线的作用力Fba的方向在纸面内向左．结果，两导线互相排斥(图3-11)．说明　由上述分析可知，电流间的相互作用是通过磁场实现的．即例2　把一根柔软的螺旋形

3、弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图3-12所示的电路，当电键S接通后，将看到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]A．弹簧向上收缩．B．弹簧被拉长．C．弹簧上下跳动．D．弹簧仍静止不动．分析　通电后，弹簧的每一个圈都相当一个环形电流，且各圈的电流绕向相同．任取其中两圈(图3-13)，其相邻两侧一定形成异极性，相当于两根小磁棒，因此互相吸引(或者，也可把任意两圈的相邻各段，看作两个同向电流而相互吸引)．弹簧的各圈互相吸引后，弹簧收缩，下端脱离水银面，使电

4、路断开．电路断开后，弹簧中的电流消失，磁场作用失去，弹簧受自身重力作用下落．于是，电路又接通，弹簧又收缩，……．如此周而复始，形成弹簧作上下跳动．答　C．例3　条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S极一侧悬挂一根与它垂直的导电棒，如图3-14所示(图中只画出棒的截面图)．在棒中通以垂直纸面向里的电流的瞬间，可能产生的情况是　　[　　　]A．磁铁对桌面的压力减小．B．磁铁对桌面的压力增大．C．磁铁受到向左的摩擦力．D．磁铁受到向右的摩擦力．分析　条形磁铁的磁感线从N极出发到S极，导电棒所在处的磁感

5、强度的方向斜向右下方，如图3-15所示．由左手定则可知．导电棒受到磁铁磁场的作用力F1的方向斜向左下方．根据牛顿第三定律，条形磁铁受到导电棒的反作用力F2的方向斜向右上方，在这个力作用力下，使条形磁铁减少了对桌面的压力，同时使条形磁铁有沿桌面水平向右滑动的趋势，因此使它受到水平向左的摩擦力．答　A、C．讨论1．电流方向与磁场方向不垂直时，如图3-16所示，可把表示磁场的量B(参看下节)沿垂直电流方向和平行电流方向分解．其中B⊥会对电流有力的作用，根据左手定则可知，这根导线会受到垂直纸面向内的力．

6、2．如在磁场中放置的是一根通电曲导线(图3-17)，可把曲导线分成许多小段，每一小段都可看成直导线，然后根据左手定则确定力的方向．3．磁场对电流的作用力称为安培力，计算公式是F=IlBBsinα．式中α是电流方向与磁场方向间夹角．