线框在匀强磁场中的磁力矩 (1)线圈平面与磁场方向平行例题:如图所示.单匝矩形线圈的边长分别为ab＝cd＝L1.bc＝ad＝L2.它可以绕对称轴OO′转动.线圈中的电流强度为I.线圈处于磁感应强——青夏教育精英家教网—

线框在匀强磁场中的磁力矩 (1)线圈平面与磁场方向平行例题:如图所示.单匝矩形线圈的边长分别为ab＝cd＝L1.bc＝ad＝L2.它可以绕对称轴OO′转动.线圈中的电流强度为I.线圈处于磁感应强度B的匀强磁场中.当线圈平面与磁场平行时.求线圈所受的安培力的总力矩. 解析:线圈平面与磁场平行时.线圈中只有ab.cd两边受力.所受力如图所示.两边安培力的大小为 F＝BIL1 这一对力偶的力偶臂为L2.所受安培力的总力矩 M＝BIL1L2＝BIS 拓展:如果是n匝线圈.则线圈所受安培力的力矩为多大? 如果是n匝线圈.则线圈所受安培力的力矩为M＝nBIS 当线圈平面与磁感线平行时.线圈受到的安培力的力矩为最大. (2)线圈平面与磁场方向成α角:M＝nBIScosα＝Mmcosα (3)线圈平面与磁场方向垂直:M＝0. (4)说明①上式只适用于匀强磁场, ②在匀强磁场中.当转轴OO′⊥B的时.M与转轴的位置及线圈的形状无关. 例题:如图所示.一正三角形线圈.放在匀强磁场中.磁场与线圈平面平行.设I＝5 A.磁感应强度B＝1.0 T.三角形边长L＝30cm..求线圈所受磁力矩的大小及转动方向. 解法一:因为在匀强磁场中.在转轴OO′和B相垂直的条件下.M与转轴的位置和线圈的形状无关.所以 M＝BIS＝0.2 N·m. 根据左手定则ab边受的安培力方向垂直于ab边向下.ac边受的安培力方向垂直于ac边向上.所以线圈的转动方向为:从上往下看为顺时针转动. 解法二:bc边不受安培力,ab.ac受力等大反向.可认为安培力作用在它们的中点.磁力矩为 M＝2F×sin30° F＝BILcos30° 由以上二式求出 M＝0.2 N·m 从上往下看转动方向为顺时针方向. 【查看更多】

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矩形线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图甲所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．在0～4s时间内，线框cd边受安培力随时间变化的图象可能是图乙中的（规定力向左为正）（　　）