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第七章 恒定磁场 7-8 载流导线在磁场中所受的力 物理学 第五版 第七章 恒定磁场 物理学 第五版 一 安培力 S 洛伦兹力 安培力 有限长载流导线所受的安培力 例 1 如图一通有电流 的闭合回路放在磁感应强度为 的均匀磁场中，回路平面与磁感强度 垂直 . 回路由 直导线 AB 和半径为 的圆弧导线 BCA 组成 ， 电流为顺时针方向， 求磁场作用于闭合 导线的力. A B C o r 根据对称性分析 解 A B C o r 由于 因 故 A B C o r 解 取一段电流元 例 2 求如图不规则的平面载流导线在均匀磁场中所受的力，已知 和 . P L 结论 任意平面载流导线在均匀磁场中所受的力，与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相同. P L 例 3 半径为 载有电流 的导体圆环与电流为 的长直导线 放在同一平面内（如图），直导 线与圆心相距为 d ， 且 R d 两者间绝缘 ， 求 作用在圆电流上的 磁场力. O d R 解 O d R . O d R . O d R . 二 磁场作用于载流线圈的磁力矩 如图 均匀磁场中有 一矩形载流线圈 MNOP M N O P I 线圈有N匝时 M,N O,P M N O P I I B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I B × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × B I 稳定平衡 不稳定平衡 讨 论 （1） 与 同向 （2）方向相反 （3）方向垂直 力矩最大 结论: 均匀磁场中，任意形状刚性闭合平面通电线圈所受的力和力矩为 0 p q q = = 稳定平衡 非稳定平衡 与 成右螺旋 磁矩 例4 如图半径为0.20 m，电流为20 A，可绕轴旋转的圆形载流线圈放在均匀磁场中 ，磁感应强度 的大小为0.08 T，方向 沿 x 轴正向. 问线圈受力情况怎样？ 线圈所受的磁力矩又 为多少？ I R Q J K P o 第七章 恒定磁场 7-8 载流导线在磁场中所受的力 物理学 第五版