Question

如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，線圈中有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉軸O在豎直平面內轉動．在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產生的磁場，穿過線圈的磁通量為

BL²/2

；彈簧受到的拉力為

mg+nBIL

．

Answer 1

分析：由安培力公式可求得AB受到的安培力及整體受到的安培力；由力矩的平衡條件可求得彈簧對桿的拉力．

解答：解：穿過線圈的磁通量為?=BS=B×

L2

2

=

BL2

2

；
根據左手定則可知，CD邊所受安培力為nBIL，而方向豎直向下；
由杠桿平衡條件得：mg+nBIL=F_拉，
解得：F_拉=mg+nBIL
故答案為：

BL2

2

； mg+nBIL

點評：本題中要注意安培力的大小與方向，掌握左手定則與受力平衡條件，及力矩平衡．