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考試吧整理:2011成考高中起點物理必備復(fù)習(xí)資料。

  例18 共有100匝的矩形線圈,在磁感強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場中以角速度ω=10rad/s繞線圈的中心軸旋轉(zhuǎn)。已知線圈的長邊a=20cm,短邊b=ocm,線圈總電阻為2Ω。求(1)線圈平面轉(zhuǎn)到什么位置時,線圈受到的電磁力矩最大?最大力矩有多大?(2)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向夾角60°時,線圈受到的電磁力矩。

  【錯解】

  (l)當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時電磁力矩最大。如圖ll-24所示。

  

  磁場對線圈一條邊的作用力

  F=BIb=0.01N

  線圈受到的電磁力矩

  

  (2)若θ=60°時,如圖11-25

  ε′=NBabωsin60°=1.73V

  

  磁場對線圈一條邊的作用力

  F′=BI′=0.00866N

  此時線圈受到的電磁力矩

  

  

  【錯解原因】

  第一問解法是正確的。但第二問出了兩點錯:公式ε=Blvsinθ中的θ應(yīng)該是B與v的夾角。錯解中把線圈平面與磁場的夾角當(dāng)作θ。另一

  

  

  【分析解答】

  

  

  磁場對線圈一邊的作用力

  F′=BI′b=0.005N

  此時的力矩

  

  【評析】

  依據(jù)題意準(zhǔn)確地作出線圈在磁場中的速度方向和受力方向是解題的前提。這就是說,邏輯思維是要借助形象來幫忙。

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