例3 如圖10-5所示，水平放置的扁平條形磁鐵，在磁鐵的左端正上方有一線框，線框平面與磁鐵垂直，當線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中，穿過它的磁通量的變化是：

　　A.先減小后增大

　　B.始終減小

　　C.始終增大

　　D.先增大后減小

　　【錯解】

　　條形磁鐵的磁性兩極強，故線框從磁極的一端移到另一端的過程中磁性由強到弱再到強，由磁通量計算公式可知Φ=B·S，線框面積不變，Φ與B成正比例變化，所以選A。

　　【錯解分析】

　　做題時沒有真正搞清磁通量的概念，腦子里未正確形成條形磁鐵的磁力線空間分布的模型。因此，盲目地生搬硬套磁通量的計算公式Φ=B·S，由條形磁鐵兩極的磁感應強度B大于中間部分的磁感應強度，得出線框在兩極正上方所穿過的磁通量Φ大于中間正上方所穿過的磁通量。

　　【分析解答】

　　規范畫出條形磁鐵的磁感線空間分布的剖面圖，如圖10-6所示。利用Φ=B·S定性判斷出穿過閉合線圈的磁通量先增大后減小，選D。

　　【評析】

　　Φ=B·S計算公式使用時是有條件的，B是勻強磁場且要求B垂直S，所以磁感應強度大的位置磁通量不一定大，而本題的兩極上方的磁場不是勻強磁場，磁場與正上方線框平面所成的角度又未知，難以定量加以計算，編寫此題的目的就是想提醒同學們對磁場的形象化給予足夠的重視。

　　例4 質量為m的通電導體棒ab置于傾角為θ的導軌上，如圖10-7所示。已知導體與導軌間的動摩擦因數為μ，在圖10-8所加各種磁場中，導體均靜止，則導體與導軌間摩擦力為零的可能情況是：

　　【錯解】

　　根據f=μN，題目中μ≠0，要使f=0必有N=0。為此需要安培力FB與導體重力G平衡，由左手定則可判定圖10-8中B項有此可能，故選B。

　　【錯解原因】

　　上述分析受到題目中“動摩擦因數為μ”的干擾，誤用滑動摩擦力的計算式f=μN來討論靜摩擦力的問題。從而導致錯選、漏選。

　　【分析解答】

　　要使靜摩擦力為零，如果N=0，必有f=0。圖10-8B選項中安培力的方向豎直向上與重力的方向相反可能使N=0，B是正確的;如果N≠0，則導體除受靜摩擦力f以外的其他力的合力只要為零，那么f=0。在圖10-8A選項中，導體所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力合力可能為零，則導體所受靜摩擦力可能為零。圖10-8的C.D選項中，從導體所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力的方向分析，合力不可能為零，所以導體所受靜摩擦力不可能為零。故正確的選項應為A.B。

　　【評析】

　　本題是一道概念性極強的題，又是一道力學與電學知識交叉的綜合試題。摩擦力有靜摩擦力與滑動摩擦力兩種。判斷它們區別的前提是兩個相互接觸的物體有沒有相對運動。力學中的概念的準確與否影響電學的學習成績。

　　例5 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)

　　【錯解】

　　借助磁極的相互作用來判斷。由于長直導線電流產生的磁場在矩形線圈所在處的磁感線方向為垂直紙面向里，它等效于條形磁鐵的N極正對矩形線圈向里。因為通電線圈相當于環形電流，其磁極由右手螺旋定則判定為S極向外，它將受到等效N極的吸引，于是通電矩形線圈將垂直紙面向外加速。

　　【錯解原因】

　　錯誤的根源就在于將直線電流的磁場與條形磁鐵的磁極磁場等效看待。我們知道直線電流磁場的磁感線是一簇以直導線上各點為圓心的同心圓，它并不存在N極和S極，可稱為無極場，不能與條形磁鐵的有極場等效。

　　【分析解答】

　　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。

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