《2025年金版教程高中新课程创新导学案高中物理选择性必修第二册人教版》

例1 在匀强磁场中，一通有恒定电流的导体圆环用绝缘细线悬挂在天花板上，初始时刻圆环平面与磁场方向平行，如图所示。则关于圆环刚开始通电后转动角度θ(≤90°)的时间内（从上往下看），下列说法正确的是 （ ）

A. 圆环顺时针转动，同时有向内收缩的趋势
B. 圆环逆时针转动，同时有向内收缩的趋势
C. 圆环顺时针转动，同时有向外扩张的趋势
D. 圆环逆时针转动，同时有向外扩张的趋势

答案： 探究1
实践提升
例1　[规范解答]　解法一:(电流元法)在通电圆环上取左右两侧各一小段电流元分析，根据左手定则可知，左侧电流元受到的安培力方向垂直纸面向里，右侧电流元受到的安培力方向垂直纸面向外，则从上往下看，圆环顺时针转动。
　(特殊位置法)当转动角度θ=90°时，顺着磁感线方向看，圆环中的电流为顺时针方向，根据左手定则可知，圆环受到的安培力方向沿着半径向外，说明圆环在顺时针转动的同时，有向外扩张的趋势。综上所述,A、B、D错误,C正确。
解法二:(等效法)通电圆环可看作小磁针，开始时小磁针N极指向纸面内，自由转动的小磁针N极静止时指向磁感线的方向，则从上往下看,圆环顺时针转动。
　(特殊位置法)当转动角度θ=90°时,顺着磁感线方向看,圆环中的电流为顺时针方向，根据左手定则可知，圆环受到的安培力方向沿着半径向外，说明圆环在顺时针转动的同时,有向外扩张的趋势。综上所述，A、B、D错误,C正确。
[答案]　C

[变式训练1] 如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁体正下方固定一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁体的运动情况是：____________________。

答案： 答案　N极向纸外转动,S极向纸内转动
解析　由蹄形磁体的磁感线分布可知，其N极下方导线处磁感线斜向下，其S极下方导线处磁感线斜向上，在这两处各取一小段导线，由左手定则知,N极下方导线受到垂直纸面向里的安培力,S极下方导线受到垂直纸面向外的安培力,若从上往下看，通电导线所受安培力将使其有向顺时针方向旋转的趋势，根据牛顿第三定律，蹄形磁体受到通电导线的作用力将使其逆时针旋转，即N极向纸外转动,S极向纸内转动。