Question

1．一根通有電流I₁的長直導線OO′豎直放置，另有一矩形導線框abcd的平面放在豎直平面內，通有如圖所示的電流I₂．OO′到abcd平面的距離為4r，邊長ab=cd=5r，ad=bc=6r，且ab和cd兩邊所在處的磁感應強度大小均為B（由I₁產生）．求ab和cd所受安培力的大小，并說明方向．

Answer 1

分析 根據安培力計算公式計算通電導體受到的安培力作用，根據左手定則判斷力的方向，即可得到答案．

解答 解：先把立體圖改畫成相應的俯視平面圖（從O向O'看）如圖所示，

雖然I₁產生的磁場是非勻強磁場，但題目中已明確告訴了ab和cd所在處的磁感應強度均為B，B又與ab、cd垂直，所以可以用F=BIL計算．
F_ab=B×5rI₂=5BrI₂，方向沿Oa向外背離OO'；
F_cd=B×5rI₂=5BrI₂，方向沿dO向里指向OO'．
答：ab所受安培力的大小$5Br{I}_{2}^{\;}$，方向沿Oa向外背離OO'；cd所受安培力的大小5BrI₂，方向沿dO向里指向OO'．

點評 這道題考查了安培力大小的計算和方向的判定，注意題目的說明，注意區別左手定則和右手定則，畫圖時要注意畫橫截面圖．