安培力求解方法 (安培力冲量微元法推导)

电流元法:把整段弯曲导线分为多段直线电流元, 电流元电流的方向就是曲线的切线方向. 先用左手定则判断每段电流元的受力方向,然后判断整段导线所受合力的方向,从而确定导线运动方向.

例题:如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面。当线圈内通以图中方向的电流后,线圈的运动情况是()

安培力角度公式,电流元法

A.线圈向左运动

B.线圈向右运动

C.从上往下看顺时针转动

D.从上往下看逆时针转动

【解析】首先将圆形线圈分成很多小段,每一段可看作一直线电流元,取其中上、下两小段分析,其截面图和受安培力情况如图所示,根据对称性可知,线圈所受安培力的合力水平向左,故线圈向左运动.只有选项A正确.

安培力角度公式,电流元法

等效法:

安培力角度公式,电流元法

【答案】(A)

例题:如图所示,

安培力角度公式,电流元法

半径为R的圆环与一个轴向对称的发散磁场处处垂直,环上各点的磁感应强度B大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角.若给圆环通恒定电流I,则圆环所受安培力的大小为()

A.0

B.2πRBI

C.2πRBIcosθ

D.2πRBIsinθ

安培力角度公式,电流元法

安培力角度公式,电流元法

【答案】(D)

例题:在固定的条形磁铁极附近,放置一轻质圆形线圈,磁铁轴线经过圆形线圈圆心,当线圈中通有顺时针方向电流时,从上往下看,则线圈运动情况是()

安培力角度公式,电流元法

A.逆时针转动,同时远离S极

B.逆时针转动,同时靠近S极

C.顺时针转动,同时远离S极

D.顺时针转动,同时靠近S极

安培力角度公式,电流元法

【答案】(B)

例题:如图所示,把一根通电直导线AB放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动.当导线通过电流/时,如果只考虑安培力的作用,则从上往下看,导线的运动情况是()

安培力角度公式,电流元法

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

安培力角度公式,电流元法