通以电流I1的无限长直导线近旁 有一圆形导线通有电流I2 两者共面 如图所示.试定性分析圆形载流导线所受的磁

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通以电流I1的无限长直导线近旁,有一圆形导线通有电流I2,两者共面,如图所示.试定性分析圆形载流导线所受的磁场力及从静止开始的运动情况.

  

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答案解析

难度★★☆ 搜索
  • 首先应分析无限长直电流I1在其两侧空间产生的磁场是非均匀场,近处较强,远处较弱,在直导线右侧磁场方向垂直纸面向里,为;左侧为垂直纸面向外,为⊙.
    在圆形载流导线I2上,选取对称点a、b和c、d,并在各点处分别选取电流元I2dl,根据安培公式dF=Idl×B,分别标出这四点处电流元I2dl所受的安培力dF1、dF'1和dF2、dF'2的大小和方向.如图所示,建立图示的坐标系xOy.在Oy轴上,各个电流元所受的安培力之和为零,即∑dFy=0. 在Ox轴上,圆形载流导线的左边半圆各个电流元所受的合力的大小F1x=∑dF1x,右边半圆各电流元所受的合力的大小F2x=∑dF2x,由于左边半个处的磁感应强度比右边半个要强些,所以F1x>F2x,即圆形载流导线所受的总的合力沿Ox轴方向,将静止开始将沿Ox轴向左运动.