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2.在磁感应强度B竖直向上的匀强磁场中,oo′为一水平转轴,横截面积S=2.0mm2的铜导线弯成如图所示的形状,其中MA和ND段沿oo′轴线,AB,BC,CD是边长为a的正方形的三条边.整个铜导线可以刚性地绕oo′转动.已知铜的密度为8.9g/cm3,铜线中有电流I=10A,在平衡时,AB,CD段与竖直方向的夹角θ=15°,求磁磁感应强度B的大小.

分析 对正方形线框分析,抓住安培力的力矩和重力力矩平衡,求出磁感应强度的大小.

解答 解:线框的重力为:
G=mg=ρS•3ag,
磁场方向与BC中的电流垂直,安培力F=BIa,方向垂直纸面向外,根据力矩平衡有:
F•acosθ=mgasinθ,
联立解得为:
B=$\frac{3ρsgtanθ}{I}$=$\frac{3×8.9×1{0}^{3}×2×1{0}^{-6}×10×(2+\sqrt{3})}{10}$≈0.2T.
答:磁感应强度大小为0.2T.

点评 解决本题的关键掌握安培力方向的判断以及安培力的大小计算,知道线框处于静止状态,结合力矩平衡进行求解,难度中等.

练习册系列答案
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13.以下说法正确的是(  )
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C.用弹簧秤测物体的重力
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