Question

导电的正方形线框abcd边长为l，质量为m，每边的电阻均为r₀，线框置于xoy光滑水平面上，处在磁感强度大小为B的匀强磁场中．现将ab通过柔软导线接到电压为U的电源两端，求：
（1）若磁场方向竖直向下，正方形线框所受安培力的方向和线框的加速度大小；
（2）若磁场方向沿y轴正方向，请分析回答线框通电后可能会出现哪些情况？

Answer 1

分析：（1）根据左手定则可知，安培力的方向；由闭合电路欧姆定律与安培力的公式，即可求解；
（2）根据通电导线的受力与重力相比，从而确定线框的运动情况．

解答：解：（1）根据左手定则，安培力的方向沿+y轴方向  
Iab=

U

r0

，
Idc=

U

3r0

根据F=BIl，线框所受的安培力的合力为 F=F_ab+F_dc=Bl(

U

r0

+

U

3r0

)
线框的加速度大小为  a=

F

m

=

4BlU

3mr0

（2）若磁场方向方向沿y轴正方向，由于电阻不同，导致电流大小不同，则受安培力的大小不同，
因此线框可能会①保持静止②向上跳起并转动
答：（1）若磁场方向竖直向下，正方形线框所受安培力的方向为沿+y轴方向和线框的加速度大小

4BIU

3mr0

；
（2）若磁场方向沿y轴正方向，请分析回答线框通电后，线框可能会①保持静止②向上跳起并转动．

点评：考查左手定则的理解，知道与右手定则区别，掌握闭合电路欧姆定律，学会由力来判定运动情况．