3.1.4 電磁力及應用
（1）磁場對通電直導線的作用
如圖3-11所示，將一通電直導線放入磁場中，當導線未通電時，導線不動；當接通電源，如果電流從B流向A時，導線立刻向外側運動，說明導線受到了向外的力；如果改變電流方向，則導體向相反方向運動，說明力的方向也改變。可見，通電導體在磁場中會受力而做直線運動，我們把這種力稱為電磁力，用F表示。
圖3-11 通電導體在磁場中受力
電磁力F的大小與通過導體的電流I成正比，與載流導體所在位置的磁感應強度B成正比，與導體在磁場中的長度L成正比，與導體和磁感線夾角正弦值成正比，即
F=BILsinα
式中 F——導體受到的電磁力，N；
I——導體中的電流，A；
L——導體的長度，m；
sinα——導體與磁感線夾角的正弦。
通電導線在磁場中作用力的方向可用左手定則判定。方法是：伸開左手，使拇指與四指在同一平面內并且互相垂直，讓磁感線垂直穿過掌心，四指指向電流方向，則拇指所指的方向就是通電導體受力的方向，如圖3-12所示。
圖3-12 左手定則
左手定則記憶口訣
電流通入直導線，就能產生電磁力。
左手用來判斷力，拇指四指成垂直。
平伸左手磁場中，N極正對手心里，
四指指向電流向，拇指所向電磁力。
（2）磁場對矩形線圈的作用
通電矩形線圈在磁場中將受到轉矩的作用而轉動。線圈的轉動方向用左手定則判定，其受力分析如圖3-14所示。
圖3-14 通電線圈在磁場中的受力
線圈所受的轉矩M與線圈所在的磁感應強度B成正比，與線圈中流過的電流I成正比，與線圈的面積S成正比，與線圈平面與磁感線夾角α的余弦成正比，即
M=BIScosα
想一想
1.判斷正誤：判定通電螺線管的磁場方向用左手定則。（ ）
2.判斷正誤：通電導線在磁場中某處受到的力為零，則該處的磁感應強度一定為零。（ ）
3.判斷正誤：兩根靠得很近的平行直導線，若通以相同方向的電流，則他們相互吸引。（ ）
4.判斷正誤：將一根條形磁鐵截去一段仍為條形磁鐵，它仍然具有兩個磁極。（ ）
5.判斷正誤：磁力線的方向總是從N極指向S極。（ ）
6.關于通電導線所受安培力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B、I，但B、I可以不相互垂直
C. B必須垂直F、I，但F、I可以不相互垂直
D. I必須垂直F、B，但F、B可以不相互垂直
10. 下列說法正確的是（ ）。
A.一段通電導線，在磁場某處受的磁場力大，則該處的磁感應強度就大
B.磁感線越密處，磁感應強度越大
C.通電導線在磁場中受到的力為零，則該處磁感應強度為零
D.在磁感應強度為B的勻強磁場中，放入一個面積為S的線圈，則通過該線圈的磁通一定為Φ=BS