第1節(jié)　磁場對通電導(dǎo)線的作用力 教學(xué)設(shè)計

第一章安培力與洛倫茲力第1節(jié)磁場對通電導(dǎo)線的作用力[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知道安培力的方向與電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直，會用左手定則判斷安培力的方向。2．會推導(dǎo)勻強(qiáng)磁場中安培力的表達(dá)式，會計算勻強(qiáng)磁場中安培力的大小。3．知道磁電式電流表的基本構(gòu)造以及運(yùn)用它測量電流大小和方向的基本原理。知識點(diǎn)1安培力的方向1．安培力：通電導(dǎo)線在磁場中受的力。2．左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。3．安培力方向、磁場方向、電流方向的關(guān)系：F⊥B、F⊥I，即F垂直于B和I所決定的平面。[判一判]1．(1)當(dāng)通電直導(dǎo)線垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向時，安培力的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同。()(2)通電導(dǎo)線在磁場中一定會受安培力的作用。()提示：(1)×(2)×知識點(diǎn)2安培力的大小三種情形eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(B與I垂直時：F＝BIL。,B與I平行時：F＝0。,B與I成θ角時：F＝BILsinθ。))[判一判]2．(1)兩根通電導(dǎo)線在同一勻強(qiáng)磁場中，若導(dǎo)線長度相同，電流大小相等，則所受安培力大小相等，方向相同。()(2)通以10A電流的通電直導(dǎo)線，長為0.1m，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場中，所受安培力的大小可能為0.02N。()提示：(1)×(2)√知識點(diǎn)3磁電式電流表1．構(gòu)造：最基本的組成部分是磁體和放在磁體兩極之間的線圈。2．原理(1)通電線圈在磁場中受安培力發(fā)生轉(zhuǎn)動。螺旋彈簧變形，以反抗線圈的轉(zhuǎn)動。(2)線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測電流就越大，所以根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以判斷通過電流的大小；電流方向改變時，指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。3．特點(diǎn)：表盤刻度均勻。4．優(yōu)、缺點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測出很弱的電流。(2)缺點(diǎn)：線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱。[判一判]3．(1)磁電式電流表只能測定電流的大小，不能確定被測電流的方向。()(2)增加線圈匝數(shù)和增加線圈面積都可以提高磁電式電流表的靈敏度。()提示：(1)×(2)√1．(安培力)如圖所示，一根長直導(dǎo)線穿過載有恒定電流的金屬環(huán)的中心且垂直于環(huán)面，導(dǎo)線和金屬環(huán)中的電流如圖所示，那么金屬環(huán)所受安培力()A．沿圓環(huán)半徑向里 B．等于0C．沿圓環(huán)半徑向外 D．水平向左解析：選B。據(jù)安培定則可以確定，直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場與金屬環(huán)中電流平行，故金屬環(huán)不受安培力，B正確。2．(左手定則)在下圖所示的各圖中，表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I及電流受力F三者方向關(guān)系正確的是()解析：選A。根據(jù)左手定則可得只有A正確。3．(安培力的大小)一段通電導(dǎo)線平行于磁場方向放入勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線上的電流方向由左向右，如圖所示。在導(dǎo)線以其中心點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動90°的過程中，導(dǎo)線受到的安培力()A．大小不變，方向不變B．由0增大到最大，方向不變C．由最大減小到0，方向不變D．由0增大到最大，方向時刻變化解析：選B。導(dǎo)線轉(zhuǎn)動前，電流方向與磁場方向平行，導(dǎo)線不受安培力；當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過一個小角度后，電流與磁場方向不再平行，導(dǎo)線受到安培力的作用；當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°時，電流與磁場方向垂直，此時導(dǎo)線所受安培力最大。根據(jù)左手定則判斷知，力的方向始終不變，B正確。4．(磁電式電流表)磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖如圖甲所示，磁極間的磁場分布圖如圖乙所示，以下選項正確的是()①指針穩(wěn)定后，線圈受到螺旋彈簧的力矩與線圈受到的磁力矩方向是相反的②通電線圈中的電流越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大③在線圈轉(zhuǎn)動的范圍內(nèi)，各處的磁場都是勻強(qiáng)磁場④在線圈轉(zhuǎn)動的范圍內(nèi)，線圈所受磁力矩與電流有關(guān)，而與所處位置無關(guān)A．①② B．③④C．①②④ D．①②③④解析：選C。當(dāng)阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩增大到與安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動的力矩平衡時，線圈停止轉(zhuǎn)動，即兩力矩大小相等、方向相反，故①正確；磁電式電流表的極靴與圓柱間的磁場是均勻輻向分布的，不管線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行，均勻輻向分布的磁場特點(diǎn)是大小相等、方向不同，故③錯誤，④正確；電流越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，故②正確。綜上所述選C。探究一安培力的方向【問題導(dǎo)引】利用如圖所示的實(shí)驗裝置進(jìn)行實(shí)驗。(1)上下交換磁極的位置以改變磁場方向，細(xì)銅桿受力的方向是否改變？(2)改變細(xì)銅桿中電流的方向，細(xì)銅桿受力的方向是否改變？(3)仔細(xì)分析實(shí)驗結(jié)果，說明安培力的方向與磁場方向、電流方向有怎樣的關(guān)系？提示：(1)細(xì)銅桿受力的方向改變。(2)細(xì)銅桿受力的方向改變。(3)安培力的方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系滿足左手定則。1．安培力的方向既垂直于電流的方向，又垂直于磁場的方向，即安培力的方向垂直于電流跟磁場決定的平面。判斷安培力的方向時，首先確定磁場和電流所確定的平面，從而判斷出安培力的方向在哪一條直線上，再根據(jù)左手定則判斷安培力的具體方向。2．電流方向和磁場方向之間沒有因果關(guān)系，這兩個方向的關(guān)系是不確定的，這兩個方向共同決定了安培力的方向。所以，已知電流方向和磁場方向時，安培力的方向是唯一確定的，但已知安培力和磁場方向時，電流方向不確定。3．與磁場力相比，電場力是縱向力，其方向總是與電場方向平行，而磁場力是橫向力，其方向總是與磁場方向垂直?！纠?】(2022·四川成都期末)如圖，兩條垂直于紙面放置的直導(dǎo)線，通有大小相等、方向相同的電流。O為兩導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，P、Q為兩導(dǎo)線連線中垂線上的兩點(diǎn)，且OP＝OQ。下列說法正確的是()A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零B．P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同C．若在Q點(diǎn)放置一條電流方向垂直于紙面向里的通電導(dǎo)線，其受力方向為Q→OD．若在P點(diǎn)放置一條電流方向垂直于紙面向里的通電導(dǎo)線，其受力方向為水平向左[解析]根據(jù)安培定則可以判斷O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，Q點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右，故A、B錯誤；若在Q點(diǎn)放置一條電流方向垂直于紙面向里的通電導(dǎo)線，根據(jù)左手定則得受力方向為Q→O，故C正確；若在P點(diǎn)放置一條電流方向垂直于紙面向里的通電導(dǎo)線，根據(jù)左手定則得受力方向為P→O，故D錯誤。[答案]C[針對訓(xùn)練1]一根容易變形的彈性導(dǎo)線，兩端固定。導(dǎo)線中通有電流，方向如圖中箭頭所示。當(dāng)沒有磁場時，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場時，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個圖示正確的是()解析：選D。根據(jù)左手定則可得只有D正確。探究二安培力的大小【問題導(dǎo)引】1．如何計算磁場中彎曲導(dǎo)線所受安培力的大??？2．公式F＝ILBsinθ在非勻強(qiáng)磁場中是否適用？提示：1.勻強(qiáng)磁場中彎曲導(dǎo)線的有效長度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長度。2．僅適用于很短的通電導(dǎo)線。1．對安培力F＝ILBsinθ的理解(1)θ是B與I的夾角，當(dāng)B與I垂直，即sin90°＝1時，F(xiàn)＝ILB。(2)B對放入的通電導(dǎo)線來說是外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不必考慮導(dǎo)線自身產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響。(3)L是有效長度，勻強(qiáng)磁場中彎曲導(dǎo)線的有效長度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長度(如圖)；相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端。2．F＝ILBsinθ的適用條件：導(dǎo)線所處的磁場應(yīng)為勻強(qiáng)磁場；在非勻強(qiáng)磁場中，公式僅適用于很短的通電導(dǎo)線。3．電荷在電場中一定會受到電場力作用，但是電流在磁場中不一定受安培力作用，當(dāng)電流方向與磁場方向平行時，電流不受安培力作用?！纠?】(2022·江蘇揚(yáng)州期末)如圖所示，直角三角形閉合線框abc處于勻強(qiáng)磁場中，∠acb＝30°，磁場方向垂直于線框平面向里，線框中通入順時針方向電流時，下列說法正確的是()A．a(chǎn)b邊受到的安培力向右B．a(chǎn)c邊受到的安培力與ab邊受到的安培力大小相等C．a(chǎn)b邊與bc邊受到的安培力的合力大于ac邊受到的安培力D．整個線框所受的安培力的合力為零[解析]根據(jù)左手定則可知ab邊受到的安培力向左，A錯誤；ac邊受到的安培力大小Fac＝BIlac，ab邊受到的安培力大小Fab＝BIlab，因為磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I大小相等，且lac＞lab，故ac邊受到的安培力大于ab邊受到的安培力，B錯誤；根據(jù)安培力大小的計算公式可知，線框三邊受到的安培力的大小與三邊長度成正比，又根據(jù)左手定則可知線框三邊受到的安培力的方向，易知線框三邊受到的安培力構(gòu)成一個矢量三角形，因此整個線框所受的安培力的合力為零，故ab邊與bc邊受到的安培力的合力大小等于ac邊受到的安培力大小，方向與之相反，C錯誤，D正確。[答案]D[針對訓(xùn)練2]如圖所示的各圖中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，導(dǎo)線兩端點(diǎn)a、b間的距離均相等，導(dǎo)線中電流均相等，則各圖中有關(guān)導(dǎo)線ab段所受的安培力的大小的判斷正確的是()A．丁圖最大 B．乙圖最大C．一樣大 D．無法判斷解析：選C。安培力公式F＝BIL⊥，其中L⊥為垂直于磁場方向的有效長度，甲、乙、丙、丁四個圖中導(dǎo)線的有效長度相等，所以所受的安培力大小相等。[針對訓(xùn)練3](多選)通電矩形線框abcd與長直通電導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，如圖所示，ab邊與MN平行。關(guān)于MN產(chǎn)生的磁場對線框的作用力，下列說法正確的是()A．線框有兩條邊所受的安培力方向相同B．線框有兩條邊所受的安培力大小相等C．線框所受的安培力的合力為零D．線框所受的安培力的合力方向向右解析：選BD。直線電流周圍的磁場不是勻強(qiáng)磁場，離電流越遠(yuǎn)處磁場越弱，磁感線是以電流為中心的同心圓，判斷電流的磁場方向用安培定則，判斷安培力方向用左手定則，由安培定則可知導(dǎo)線MN在線框處所產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向外，bc邊、ad邊處于非勻強(qiáng)磁場中，但由于對應(yīng)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，由F＝IlB及左手定則可判斷出bc邊和ad邊所受安培力大小相等，方向相反。ab邊受到向右的安培力Fab，cd邊受到向左的安培力Fcd，因為ab邊所處位置的磁場較強(qiáng)，cd邊所處位置的磁場較弱，故Fab＞Fcd，線框所受合力方向向右。B、D正確。探究三安培力的應(yīng)用實(shí)例【例3】圖為某科技小組設(shè)計的一電流表的原理示意圖。質(zhì)量為m的勻質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過掛鉤與一豎直懸掛的絕緣彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k。在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，與MN的右端N連接的絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長度大于ab，當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合；當(dāng)MN中有電流通過時，指針示數(shù)可表示電流。(1)當(dāng)電流表示數(shù)為0時，彈簧伸長多少？(重力加速度為g)(2)若要電流表正常工作，MN的哪一端應(yīng)與電源正極相接？(3)若k＝2.0N/m，eq\x\to(ab)＝0.20m，eq\x\to(bc)＝0.050m，B＝0.20T，此電流表的量程是多少？(不計通電時電流產(chǎn)生的磁場的作用)(4)若要將量程擴(kuò)大2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻螅縖解析](1)設(shè)彈簧的伸長量為Δx，則有mg＝kΔx①由①式得Δx＝eq\f(mg,k)。②(2)為使電流表正常工作，作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下，因此M端應(yīng)接正極。(3)設(shè)滿量程時通過MN的電流為Im，則有BImeq\x\to(ab)＋mg＝k(eq\x\to(bc)＋Δx)③聯(lián)立①③并代入數(shù)據(jù)得Im＝eq\f(keq\x\to(bc),Beq\x\to(ab))＝2.5A。④(4)設(shè)量程擴(kuò)大后，磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽′，則有2B′Imeq\x\to(ab)＋mg＝k(eq\x\to(bc)＋Δx)⑤由①⑤式得B′＝eq\f(keq\x\to(bc),2Imeq\x\to(ab))代入數(shù)據(jù)得B′＝0.10T。[答案](1)eq\f(mg,k)(2)M(3)0～2.5A(4)0.10T[針對訓(xùn)練4]根據(jù)磁場對電流會產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種新型的發(fā)射炮彈的裝置——電磁炮，其原理如圖所示。把待發(fā)炮彈(導(dǎo)體)放置在強(qiáng)磁場中的兩平行導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通以大電流，使炮彈作為一個通電導(dǎo)體在磁場作用下沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動，并以某一速度發(fā)射出去?，F(xiàn)要提高電磁炮的發(fā)射速度，下列方案在理論上可行的是()A．減小電流I的值B．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值C．減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值D．改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，使之與炮彈前進(jìn)方向平行解析：選B。要提高電磁炮的發(fā)射速度，需要增加安培力所做的功，在加速距離不變的情況下，可以考慮增大安培力，根據(jù)安培力公式F＝BIL，可以增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B、增大電流I，A、C錯誤，B正確；改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，使之與炮彈前進(jìn)方向平行，安培力減小為0，D錯誤。[A級——基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]1．關(guān)于通電導(dǎo)線所受安培力F的方向，磁場B的方向和電流I的方向之間的關(guān)系，下列說法正確的是()A．F、B、I三者必須保持相互垂直B．F必須垂直于B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必須垂直于F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必須垂直于F、B，但F、B可以不相互垂直解析：選B。安培力F總是與磁場B方向和電流I方向決定的平面垂直，但B與I(即導(dǎo)線)可以垂直，也可以不垂直，A、C、D錯誤，B正確。2．(2022·陜西漢濱期中)下列圖中，電流I的方向、磁場B的方向和磁場對電流作用力F的方向的關(guān)系錯誤的是()解析：選A。根據(jù)左手定則可知，A圖中導(dǎo)線所受安培力方向應(yīng)豎直向上，A錯誤；根據(jù)左手定則可知，B、C、D圖中導(dǎo)線所受安培力方向正確。3．如圖所示，A為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠盤，帶有大量均勻分布的負(fù)電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖所示。當(dāng)圓盤高速繞中心軸OO′轉(zhuǎn)動時，通電直導(dǎo)線所受磁場力的方向是()A．豎直向上 B．豎直向下C．水平向里 D．水平向外解析：選C。由于帶負(fù)電的圓盤順時針方向(從上往下看)旋轉(zhuǎn)，形成的等效電流為逆時針方向，所產(chǎn)生的磁場方向豎直向上。由左手定則可判定通電直導(dǎo)線所受安培力的方向水平向里。4.(多選)如圖所示的三維空間內(nèi)，勻強(qiáng)磁場方向沿x軸正方向，在xOz平面內(nèi)有一通電直導(dǎo)線，若它所受的安培力方向沿＋y方向，則()A．該通電導(dǎo)線一定不會沿平行Ox方向放置B．該通電導(dǎo)線一定平行Oz方向放置C．無論通電導(dǎo)線怎樣放置，它總受到＋y方向的安培力D．沿＋x方向觀察導(dǎo)線中的電流方向，應(yīng)該為向右方向解析：選AD。當(dāng)通電導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場平行時，它不受安培力作用，而題意說導(dǎo)線受到安培力作用，說明導(dǎo)線一定不會沿平行Ox方向放置，A正確；根據(jù)左手定則確定的關(guān)系可知：安培力一定垂直于磁場方向和電流方向確定的平面，但電流方向不一定與磁場方向垂直，B錯誤；根據(jù)左手定則判定知：通電導(dǎo)線如果任意放置在xOz平面內(nèi)，它受到的安培力，方向有沿＋y方向和－y方向兩種可能，沿Ox方向觀察，當(dāng)電流向右時，安培力沿＋y方向，當(dāng)電流向左時，安培力沿－y方向，C錯誤，D正確。5.(多選)如圖所示，平行于紙面水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝1T。位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線，長L＝1m，通有I＝1A的恒定電流。當(dāng)導(dǎo)線與B1成60°夾角時，發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為0。則該區(qū)域同時存在的另一勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小可能為()A.eq\f(1,2)T B.eq\f(\r(3),2)TC.eq\f(1,4)T D.eq\r(3)T解析：選BD。由于通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力為0，則可知B1與B2的合磁場方向沿著導(dǎo)線，如圖所示。當(dāng)B2與導(dǎo)線垂直時B2最小，B2min＝B1sin60°＝1×eq\f(\r(3),2)T＝eq\f(\r(3),2)T。當(dāng)B2與導(dǎo)線不垂直且滿足B沿著導(dǎo)線時，B2＞eq\f(\r(3),2)T，由此知B、D正確。6．(多選)電流表的靈敏度，是指在通入相同電流的情況下，指針偏轉(zhuǎn)角度的大小。偏角越大，靈敏度越高。下列方法可提高磁電式電流表靈敏度的是()A．增強(qiáng)永久磁鐵的磁性B．增大螺旋彈簧的勁度系數(shù)C．增大線圈的面積D．增加線圈的匝數(shù)解析：選ACD。通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動。電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就越大。要提高電流表的靈敏度，就要在通入相同的電流時，讓指針的偏轉(zhuǎn)角度增大。所以要減小螺旋彈簧的勁度系數(shù)，或使安培力變大，即增強(qiáng)永久磁鐵的磁性、增大線圈的面積或增加線圈的匝數(shù)，A、C、D正確。7.如圖所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN，兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸于a、b兩點(diǎn)，棒的中部處于方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N，此時懸線上有拉力，為了使拉力等于0，可以()A．適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B．使磁場反向C．適當(dāng)增大電流D．使電流反向解析：選C。首先對金屬棒MN進(jìn)行受力分析，金屬棒MN受豎直向下的重力mg，豎直向上受兩根軟導(dǎo)線的拉力和安培力。平衡時：2F＋I(xiàn)LB＝mg，重力mg恒定不變，欲使拉力F減小到0，應(yīng)增大安培力ILB，所以可增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B或增大通過金屬棒中的電流I，或二者同時增大。8．在等邊三角形的三個頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()A．與ab邊平行，豎直向上B．與ab邊平行，豎直向下C．與ab邊垂直，指向左邊D．與ab邊垂直，指向右邊解析：選C。根據(jù)安培定則，a、b在c處產(chǎn)生的磁場分別為垂直于ac連線斜向下和垂直于bc連線斜向下，并且大小相等，由平行四邊形定則可確定c處合磁場方向向下，根據(jù)左手定則，可判定c處直導(dǎo)線所受安培力方向垂直于ab邊，指向左邊，C正確。[B級——能力增分練]9．如圖所示，長為L的導(dǎo)線AB放在相互平行的金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，通過的電流為I，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則AB所受的磁場力的大小為()A．BIL B．BIdcosθC.eq\f(BId,sinθ) D．BIdsinθ解析：選C。AB導(dǎo)線的有效長度為eq\f(d,sinθ)，由公式F＝BIL得F＝BIeq\f(d,sinθ)。10．如圖所示，一個邊長為L的正方形金屬框豎直放置，各邊電阻相同，金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于金屬框平面向里的勻強(qiáng)磁場中。若A、B兩端與導(dǎo)線相連，由A到B通以如圖所示方向的電流(由A點(diǎn)流入，從B點(diǎn)流出)，流過AB邊的電流為I，則金屬框受到的安培力大小和方向分別為()