(4)一个100匝的圆形线圈,半径为5厘米,通过电流为0.1安,当线圈在1.5T的磁场中-|||-从theta =0 的位置转到180度(θ为磁场方向和线圈磁矩方向的夹角)时磁场力做功为() ()-|||-(A)0.24J;(B)2.4J;(C )0.14J;(D)14J。

本题考查磁场对电流的作用，核心在于理解磁矩与磁场相互作用时的做功计算。关键点如下：

1. 磁矩公式：线圈的磁矩 $\mu = N I A$，其中 $N$ 为匝数，$I$ 为电流，$A$ 为线圈面积。
2. 磁场力做功的本质：磁场力做功等于磁势能的变化，公式为 $W = \mu B (1 - \cos\theta)$，其中 $\theta$ 是线圈转过的角度。

步骤1：计算线圈的磁矩

线圈面积 $A = \pi r^2 = \pi \times (0.05)^2 \approx 0.00785 \, \text{m}^2$，
磁矩 $\mu = N I A = 100 \times 0.1 \times 0.00785 = 0.0785 \, \text{A·m}^2$。

步骤2：计算磁场力做功

线圈从 $\theta = 0^\circ$ 转到 $\theta = 180^\circ$，代入公式：
$W = \mu B (1 - \cos\theta) = 0.0785 \times 1.5 \times (1 - \cos 180^\circ)$
由于 $\cos 180^\circ = -1$，得：
$W = 0.0785 \times 1.5 \times (1 - (-1)) = 0.0785 \times 1.5 \times 2 = 0.2355 \, \text{J} \approx 0.24 \, \text{J}$