EJU 2006 年第 1 回 物理 第 17 题

考点
电流产生的磁场、电流在磁场中受的力
领域
电磁学
难度
简单
标准答案
②

解析摘要

标准解析

分两次使用方向规则

先只看导线A产生的磁场。右手拇指指向A中电流的上方,弯曲四指给出环绕A的磁场方向。Q位于A右侧,因此该处磁场垂直纸面向里,即从纸面外指向纸面内。

再把B看成受力导线。它的电流向上,处在刚求得的向纸内外磁场中,安培力方向由F=Iℓ×B\boldsymbol F=I\boldsymbol\ell\times\boldsymbol B确定,得到向左,朝向A。注意此处的磁场是A产生的,不能用B自身的环绕磁场去求B的自作用力。

取向右为+x、向上为+y、纸外为+z,也可检验:Q处磁场沿−z,B中电流沿+y,故ey×(−ez)=−ex\boldsymbol e_y\times(-\boldsymbol e_z)=-\boldsymbol e_x,确实向左。最后用同向平行电流相吸这一规律复核受力方向。电流大小0.2 A与0.3 A在本题只影响大小,不改变这里的方向判断。

纸内与纸外是垂直于这张纸面的两个方向,不是图上的左与右。磁场和力在此互相垂直,这是安培力方向规则的直接要求。测Q处磁场时不能把观测点挪到A左边,因为围绕电流的场在左右两侧相反;如果位置侧别看错,后面的受力方向也会一起翻转。两根电流同向这一关系只决定吸引还是排斥,不能替代观测点侧别的判断。

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