安培力與洛倫茲力:

通電導(dǎo)線在安培力作用下運(yùn)動(dòng)方向的判定方法:

要判定通電導(dǎo)線在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)，首先必須清楚導(dǎo)線所在位置磁場(chǎng)的分布情況，然后才能結(jié)合左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)線的受力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向。常用的方法如下： 1．電流元法
(1)同一磁場(chǎng)中的彎曲導(dǎo)線

把整段彎曲導(dǎo)線分為多段直線電流元，先用左手定則判定每段電流元受力的方向，然后判定整段導(dǎo)線所受合力的方向,從而確定導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向，如在圖中，要判定導(dǎo)線框abcd的受力可將其分為四段來(lái)判定，若將導(dǎo)線框換作導(dǎo)線環(huán)時(shí)，可將其分為多段直線電流元。
(2)不同磁場(chǎng)區(qū)域中的直線電流當(dāng)直導(dǎo)線處于不同的磁場(chǎng)區(qū)域中時(shí)，可根據(jù)導(dǎo)線本身所處的物理情景，將導(dǎo)線適當(dāng)分段處理，如圖甲中，要判定可自由運(yùn)動(dòng)的通電直導(dǎo)線AB在蹄形磁鐵作用下的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，以蹄形磁鐵的中軸線OO’為界，直導(dǎo)線在OO’兩側(cè)所處的磁場(chǎng)截然不同，則可將AB以O(shè)O’為分界點(diǎn)分為左右兩段來(lái)判定。

2．特殊位置法因電流所受安培力的方向是垂直于電流和磁場(chǎng)所決定的平面的，雖然電流與磁場(chǎng)之間夾角不同時(shí)電流所受安培力大小不同，但所受安培力的方向是不變的 (要求電流從平行于磁場(chǎng)的位置轉(zhuǎn)過(guò)的角度不超過(guò) 180^。)。故可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)通電導(dǎo)線到某個(gè)便于分析的特殊位置，然后判定其所受安培力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向。如在上圖甲中，初始位置磁場(chǎng)在平行于電流方向上的分量對(duì)電流無(wú)作用力，但一旦離開(kāi)初始位置，此磁場(chǎng)分量就會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生作用力，如上圖乙所示。但此分量對(duì)電流在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中作用力的方向不方便判定．可將此導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)90^。，此時(shí)電流方向與該磁場(chǎng)分量方向垂直，用左手定則很容易判定出受力方向，如上圖丙所示，
3．等效法
(1)從磁體或電流角度等效
環(huán)形電流可以等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流，反過(guò)來(lái)等效也成立。將環(huán)形電流與小磁針相互等效時(shí)，它們的位置關(guān)系可以認(rèn)為是小磁針位于環(huán)形電流的中心處，N、S極連線與環(huán)面垂直，且N、S極與電流方向遵從安培定則。如在圖中，兩通電圓環(huán)同心，所在平面垂直，要判定可自南轉(zhuǎn)動(dòng)的圓環(huán)，I2的運(yùn)動(dòng)情況，可將其等效為一小磁針。
(2)從磁感線分布情況的角度等效
根據(jù)要判定的電流或磁體所在處的磁感線分布，將其所在處的磁場(chǎng)等效為某一能夠在該處產(chǎn)生類(lèi)似磁場(chǎng)的場(chǎng)源電流或磁體，然后再用電流之間或磁體之間相互作用的規(guī)律來(lái)判定。如在圖中，導(dǎo)線AB所在處的磁感線分布與位于其下方與紙面垂直的通電直導(dǎo)線在該處產(chǎn)生的磁感線類(lèi)似(注意是類(lèi)似而不是相同)，所以可以將蹄形磁鐵等效為一通電直導(dǎo)線進(jìn)而進(jìn)行判定。

4．結(jié)論法
當(dāng)兩電流之間或兩等效電流之間發(fā)生相互作用時(shí)，可利用電流之間相互作用的規(guī)律直接判定，只是同前所述，此法應(yīng)慎用。
(1)兩平行直線電流在相互作用過(guò)程中，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；
(2)兩不平行的直線電流互相作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)。
5．轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法
定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力，從而確定磁體所受的合力及運(yùn)動(dòng)方向。如在圖中要判定磁鐵所受電流的作用力，可以分析磁鐵對(duì)電流的作用力。

安培力作用下力學(xué)問(wèn)題的解決方法:

由于安培力的方向總是垂直于電流方向與磁場(chǎng)方向決定的平面，即F一定垂直于B和I，但B和I不一定垂直。因此涉及安培力的問(wèn)題常呈現(xiàn)于三維空間中，要解決這類(lèi)問(wèn)題，需從合適的方位將立體圖改畫(huà)為二維平面圖，再通過(guò)受力分析及運(yùn)動(dòng)情況分析，結(jié)合平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題。

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/449081.html

相關(guān)閱讀：時(shí)光倒流之謎