Question

1．一根通有电流I₁的长直导线OO′竖直放置，另有一矩形导线框abcd的平面放在竖直平面内，通有如图所示的电流I₂．OO′到abcd平面的距离为4r，边长ab=cd=5r，ad=bc=6r，且ab和cd两边所在处的磁感应强度大小均为B（由I₁产生）．求ab和cd所受安培力的大小，并说明方向．

Answer 1

分析 根据安培力计算公式计算通电导体受到的安培力作用，根据左手定则判断力的方向，即可得到答案．

解答 解：先把立体图改画成相应的俯视平面图（从O向O'看）如图所示，

虽然I₁产生的磁场是非匀强磁场，但题目中已明确告诉了ab和cd所在处的磁感应强度均为B，B又与ab、cd垂直，所以可以用F=BIL计算．
F_ab=B×5rI₂=5BrI₂，方向沿Oa向外背离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向外背离OO'；cd所受安培力的大小5BrI₂，方向沿dO向里指向OO'．

点评 这道题考查了安培力大小的计算和方向的判定，注意题目的说明，注意区别左手定则和右手定则，画图时要注意画横截面图．