题目内容
（2009?上海模拟）边长为l、粗细均匀的N匝正方形线圈abcd，总质量为m，以水平方向的一边ab为轴可自由转动，线框处在方向竖直向上的匀强磁场中，如图所示，当线框中通入电流I时，线框转至其平面与竖直方向成θ角时达到平衡，则磁感应强度B的大小为| mgtanθ |
| 2NIL |
| mgtanθ |
| 2NIL |
| mgsinθ |
| 2NIL |
| mgsinθ |
| 2NIL |
分析：根据左手定则来确定安培力的方向，并由公式F=BIL求出其大小，从而对线圈受力分析，处于力矩平衡，因此即可求解；要使磁感应强度最小，则安培力最小，所以要求安培力的力臂最长．因而根据力矩平衡，即可求解．
解答：
解：当线框中通入电流I时，线框转至其平面与竖直方向成θ角时达到平衡，如左图所示，
则有：NBIL×Lcosθ=mg×
sinθ
解得：B=
；
当改变磁场方向，要使磁感应强度最小，则安培力最小，所以安培力的力臂最长，如右图所示，
则有：NBIL×L=mg×
sinθ
解得：B=
故答案为：
；
解：当线框中通入电流I时，线框转至其平面与竖直方向成θ角时达到平衡，如左图所示，则有：NBIL×Lcosθ=mg×
| L |
| 2 |
解得：B=
| mgtanθ |
| 2NIL |
当改变磁场方向，要使磁感应强度最小，则安培力最小，所以安培力的力臂最长，如右图所示，
则有：NBIL×L=mg×
| L |
| 2 |
解得：B=
| mgsinθ |
| 2NLI |
故答案为：
| mgtanθ |
| 2NIL |
| mgsinθ |
| 2NIL |
点评：考查安培力的方向与大小如何确定与计算，注意其公式F=BIL成立条件．同时运用受力的力矩平衡来分析与解题．
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