(6分)有一自由的矩形導(dǎo)體線圈,通以電流I′。將其移入通以恒定電流I的長直導(dǎo)線的右側(cè)。其ab與cd邊跟長直導(dǎo)體AB在同一平面內(nèi)且互相平行,如圖所示。試判斷將該線圈從靜止開始釋放后的受力和運動情況。(不計重力)
解析:
利用左手定則判斷。先畫出直線電流的磁場在矩形線圈所在處的磁感線分布,由右手螺旋定則確定其磁感線的方向垂直紙面向里,如圖所示。線圈的四條邊所受安培力的方向由左手定則判定。其中F1與F3相互平衡,因ab邊所在處的磁場比cd邊所在處的強,故F4>F2。由此可知矩形線圈abcd所受安培力的合力的方向向左,它將加速向左運動而與導(dǎo)體AB靠攏。
錯解:
借助磁極的相互作用來判斷。由于長直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場在矩形線圈所在處的磁感線方向為垂直紙面向里,它等效于條形磁鐵的N極正對矩形線圈向里。因為通電線圈相當(dāng)于環(huán)形電流,其磁極由右手螺旋定則判定為S極向外,它將受到等效N極的吸引,于是通電矩形線圈將垂直紙面向外加速。
錯解原因:
錯誤的根源就在于將直線電流的磁場與條形磁鐵的磁極磁場等效看待。我們知道直線電流磁場的磁感線是一簇以直導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓,它并不存在N極和S極,可稱為無極場,不能與條形磁鐵的有極場等效。
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科目:高中物理 來源:2009年復(fù)習(xí)高考物理易錯題集錦 題型:043
有一自由的矩形導(dǎo)體線圈,通以電流.將其移入通以恒定電流I的長直導(dǎo)線的右側(cè).其ab與cd邊跟長直導(dǎo)體AB在同一平面內(nèi)且互相平行,如圖所示.試判斷將該線圈從靜止開始釋放后的受力和運動情況.(不計重力)
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有一自由的矩形導(dǎo)體線圈,通以電流I′。將其移入通以恒定電流I的長直導(dǎo)線的右側(cè)。其ab與cd邊跟長直導(dǎo)體AB在同一平面內(nèi)且互相平行,如圖10-9所示。試判斷將該線圈從靜止開始釋放后的受力和運動情況。(不計重力)
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