Question

19．如圖所示，由不同材料制成的直徑AOB和半圓ACB組成的半圓形金屬線框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，半圓的半徑為R，線框平面與磁場方向（垂直于紙面向外）垂直，直徑AOB沿水平方向．若通以圖示方向的電流，從A端流入的電流大小為I，則線框受到的安培力（　　）

• A． 方向沿紙面向上，大小為0
• B． 方向沿紙面向上，大小為2BIR
• C． 向沿紙面向下，大小為BIR
• D． 方向沿紙面向下，大小為2BIR

Answer 1

分析 首先找出圓弧ACB的有效長度，在設(shè)出分別通過圓弧ACB的電流和直徑AOB的電流，分別求出其所受的安培力，在進(jìn)行合成，即可得知安培力的大小，利用左手的可判知安培力的方向．

解答 解：圓弧ACB的有效長度為2R，設(shè)通過ACB的電流為I₁，
則該部分導(dǎo)線受到的安培力為：F₁=B×I₁×2R=2BI₁R，有左手定則可知方向豎直向上．
通過直徑AOB的電流為：I₂=I-I₁，
則該部分導(dǎo)線受到的安培力為：F₂=B×I₂×2R=2BI₂R，有左手定則可知方向豎直向上．
合力為：F=F₁+F₂=2BI₁R+2BI₂R=2BIR
所以選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于該題首先要求學(xué)生要熟練地掌握左手定則，能準(zhǔn)確的判斷安培力的方向，
再者就是對(duì)于安培力的大小的計(jì)算，整體要分為兩種情況：一是直導(dǎo)線，二是導(dǎo)線是彎曲的．
1、對(duì)于直導(dǎo)線要分為三種情況：
①、導(dǎo)線與磁場平行時(shí)，不受安培力作用．
②、當(dāng)與磁場垂直時(shí)，安培力的大小為F=BIL．
③當(dāng)與磁場有一定的夾角θ時(shí)，安培力為F=BILsinθ．
2、當(dāng)導(dǎo)線為曲線時(shí)，就像該題，要首先求出導(dǎo)線兩端連線的長度，再看連線與磁場之間的關(guān)系，結(jié)合上種情況進(jìn)行解答．