针对训练1 直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离,直导线固定,线圈可以自由运动.当通过如图2所示的电流时(同时通电),从左向右看,线圈将( )
图2
A.顺时针转动,同时靠近直导线AB
B.顺时针转动,同时离开直导线AB
C.逆时针转动,同时靠近直导线AB
D.不动
答案 C
解析 由安培定则判断出AB导线右侧的磁场向里,因此环形电流内侧受力向下、外侧受力向上,从左向右看应逆时针方向转动,当转到与AB共面时,AB与环左侧吸引,与环右侧排斥,由于左侧离AB较近,则引力大于斥力,所以环靠近导线AB,故选项C正确.
二、安培力作用下导体的平衡
1.解题步骤
(1)明确研究对象;
(2)先把立体图改画成平面图,并将题中的角度、电流的方向、磁场的方向标注在图上;
(3)正确受力分析(包括安培力),然后根据平衡条件:F合=0列方程求解.
2.分析求解安培力时需要注意的问题
(1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向,再根据左手定则判断安培力方向;
(2)安培力大小与导体放置的角度有关,但一般情况下只要求导体与磁场垂直的情况,其中L为导体垂直于磁场方向的长度,为有效长度.
例2 如图3所示,在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源,在相距1 m的平行导轨上垂直导轨放一质量为0.3 kg的金属棒ab,ab中有由b→a、I=3 A的电流,磁场方向竖直向上,这时金属棒恰好静止.求:(g=10 m/s2)