题目
将一半径0.5m,通电流为2A的圆形线圈放置在均匀磁场中,磁感应强度为0.8T。初始时,线圈平衡在磁场中,一外力转动线圈,使得线圈旋转了90°。求外力所做的功。
将一半径0.5m,通电流为2A的圆形线圈放置在均匀磁场中,磁感应强度为0.8T。初始时,线圈平衡在磁场中,一外力转动线圈,使得线圈旋转了。求外力所做的功。
题目解答
答案
由于线圈在均匀磁场中,所以线圈受到的磁力矩大小为:
其中,N为线圈的匝数,B为磁感应强度,A为线圈面积,θ为线圈法线方向与磁场方向的夹角。
将数据代入计算,有:
由于线圈旋转了90度,因此线圈法线方向与磁场方向的夹角θ从0度变为90度。根据功的定义,外力所做的功等于磁场力矩对线圈转过的角度的积分,即:
因此,外力所做的功为0.1π J。