题目内容
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 ．若可以改变磁场的方向，但通入线框的电流大小、方向不变，仍然要使该线框平衡在图示位置，则所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为 ．
【答案】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：N
解得：
；
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：
解得：
故答案为：
；
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．
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：N
解得：
；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：
解得：
故答案为：
；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．
练习册系列答案
相关题目
（2004?江苏模拟）边长为L，粗细均匀的正方形金属线圈abcd，总电阻为R，质量为m，在光滑绝缘的水平面上以初速度v0滑向一有边界的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向竖直向下，如图（俯视图）所示．已知线圈全部滑入磁场后速度为v，磁场的宽度大于L．
（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
