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強度大小為B的勻強磁場中，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，設通過ACB的電流為I₁，
則該部分導線受到的安培力為：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B正確，ACD錯誤．
故選：B

點評 對于該題首先要求學生要熟練地掌握左手定則，能準確的判斷安培力的方向，
再者就是對于安培力的大小的計算，整體要分為兩種情況：一是直導線，二是導線是彎曲的．
1、對于直導線要分為三種情況：
①、導線與磁場平行時，不受安培力作用．
②、當與磁場垂直時，安培力的大小為F=BIL．
③當與磁場有一定的夾角θ時，安培力為F=BILsinθ．
2、當導線為曲線時，就像該題，要首先求出導線兩端連線的長度，再看連線與磁場之間的關系，結合上種情況進行解答．