Question

有一自由的矩形導體線圈，通以電流I′。將其移入通以恒定電流I的長直導線的右側。其ab與cd邊跟長直導體AB在同一平面內且互相平行，如圖10-9所示。試判斷將該線圈從靜止開始釋放后的受力和運動情況。（不計重力）

Answer 1

矩形線圈abcd所受安培力的合力的方向向左，它將加速向左運動而與導體AB靠攏。

利用左手定則判斷。先畫出直線電流的磁場在矩形線圈所在處的磁感線分布，由右手螺旋定則確定其磁感線的方向垂直紙面向里，如圖10-10所示。線圈的四條邊所受安培力的方向由左手定則判定。其中F1與F3相互平衡，因ab邊所在處的磁場比cd邊所在處的強，故F4＞F2。由此可知矩形線圈abcd所受安培力的合力的方向向左，它將加速向左運動而與導體AB靠攏。

【評析】
用等效的思想處理問題是有條件的，磁場的等效，應該是磁場的分布有相似之處。
例如條形磁鐵與通電直螺線管的磁場大致相同，可以等效。所以應該老老實實地將兩個磁場畫出來，經過比較看是否滿足等效的條件。本題中直線電流的磁場就不能等效為勻強磁場。