Question

19．把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a向b．
（1）描述导线的运动情况．
（2）虚线框内有产生以上弧形磁感线的磁场源，它可能是条形磁体、蹄形磁体、通电螺线管、直线电流．请你分别按每种可能考虑，大致画出它们的安放位置．

Answer 1

分析 （1）通电导线因放在磁铁的磁场中故受到磁场力，因左右两侧磁场方向不同，故可以分左右两边分别分析研究，画出两侧的磁场方向，则由左手定则可判出磁场力的方向，根据受力情况可判出物体的转动情况．当导体转动后，我们可以认为电流向右偏内，受力也将发生变化，为了简便，我们可以判断导体转动到向里的位置判断导体的受力情况，再判出导体的运动情况．
（2）结合各种常见的磁场即可画出；

解答 解：（1）由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，则由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，直导线应为逆时针转动；当导体转过90°时，由左手定则可得导体受力向下，故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动．即为a端转向纸外，b端转向纸里，且向下运动；
（2）若磁场源是条形磁体、或是蹄形磁体、或通电螺线管，则该磁场源的左侧为N极，右侧为S极，分别如图；

若磁场源是直线电流，根据安培定则可知，该直线电流的方向向里，结合直线电流的磁场的特点可知，该电流要放在ab的正下方，如图．
答：（1）从上向下看，直导线应先逆时针转动，然后一边转动，向下运动；
（2）如图．

点评 解决本题的关键（1）清楚条形磁铁的磁场，应看到左右两边磁场的不同；（2）能准确地应用左手定则判断磁场与电流不垂直的情况；（3）会找到一些有代表性的特殊位置求解．