Question

3．如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′（OO′连线水平），并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ．则磁感应强度方向和大小可能为（　　）

• A． z轴正向，$\frac{mg}{IL}$tanθ
• B． 沿悬线向上，$\frac{mg}{IL}$sinθ
• C． z轴负向，$\frac{mg}{IL}$tanθ
• D． y轴正向，$\frac{mg}{IL}$

Answer 1

分析 左手定则：左手平展，让磁感线穿过手心，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内． 把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，手心面向N极，四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向．
根据左手定则的内容，逐个分析判断即可的出结论．

解答 解：逆向解题法．A、磁感应强度方向为z正向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y负方向，直导线不能平衡，所以A错误；
B、当沿悬线向上时，由左手定则可知，安培力垂直于导线斜向上方，如图所示，由平衡条件得：BIL=mgtanθ，则B=$\frac{mg}{IL}tanθ$，故B错误．
C、磁感应强度方向为z负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正方向，根据平衡条件：BILRcosθ=mgRsinθ，
所以B=$\frac{mg}{IL}$tanθ，所以C正确；
D、当磁场沿y正方向时，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向上，当BIL=mg，B=$\frac{mg}{IL}$导线静止，悬线的拉力为零，故D正确；
故选：CD．

点评 左手定则和右手定则一定要区分开，如果是和力有关的则全依靠左手定则，即，关于力的用左手，其他的（一般用于判断感应电流方向）用右手定则．