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如图15-3-9所示,质量均匀分布的正方形金属框abOc可绕z轴转动,每边长度 L=0.1 m,每边质量m=0.01 kg;线框处于磁感应强度B=0.98 T的匀强磁场中(磁场方向沿x轴正方向)时,静止在图示位置.已知θ=30°,求线圈内电流的大小和方向.

图15-3-9

解析:磁场对线框的安培力力矩为

MB=BIL 2cos(90°-θ)=BIL2 sinθ

线框的重力对转轴的力矩为

M G=4mg·si=2mgLsinθ

根据力矩平衡条件有

BIL 2sinθ=2mgLsinθ

解得线框中的电流为

根据左手定则,可判断出线框中的电流方向为bacOb.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图15-3-9所示,匀强磁场中有一通以方向如图的稳恒电流的矩形线圈abcd,可绕其中心轴OO′转动,则在转动过程中(    )

15-3-9

A.ad和bc两边始终无磁场力作用

B.cd、ba两边受到的磁场力的大小和方向在转动过程中不断变化

C.线框受的磁场力在转动过程中合力始终不为零

D.ab、cd两边受到的磁场力的大小和方向在转动过程中始终不变

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科目:高中物理 来源: 题型:

在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学在画玻璃砖界面两直线时,误将bb′向下平移,如图15-3-9所示,虚线框表示玻璃砖的实际位置,带箭头的直线是该同学作出的入射、折射和出射光线,则测得的(    )

图15-3-9

A.折射角偏大,折射率偏大              B.折射角偏大,折射率偏小

C.折射角偏小,折射率偏大              D.折射角偏小,折射率偏小

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图15-3-9所示,匀强磁场中有一通以方向如图的稳恒电流的矩形线圈abcd,可绕其中心轴OO′转动,则在转动过程中(    )

图15-3-9

A.ad和bc两边始终无磁场力作用

B.cd、ba两边受到的磁场力的大小和方向在转动过程中不断变化

C.线框受的磁场力在转动过程中合力始终不为零

D.ab、cd两边受到的磁场力的大小和方向在转动过程中始终不变

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图15-3-9所示,质量均匀分布的正方形金属框abOc可绕z轴转动,每边长度 L=0.1 m,每边质量m=0.01 kg;线框处于磁感应强度B=0.98 T的匀强磁场中(磁场方向沿x轴正方向)时,静止在图示位置.已知θ=30°,求线圈内电流的大小和方向.

图15-3-9

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