hce_nchu
114年
物理
第 36 題
A square loop ($L = 0.20 \text{ m}$) consists of 50 closely wrapped turns, each carrying a current of 0.50 A. The loop is oriented as shown in a uniform magnetic field of 0.40 T directed in the positive $y$ direction. What is the magnitude of the torque on the loop?
- A $0.15 \text{ N}\cdot\text{m}$
- B $0.35 \text{ N}\cdot\text{m}$
- C $0.55 \text{ N}\cdot\text{m}$
- D $0.75 \text{ N}\cdot\text{m}$
- E $1.73 \text{ N}\cdot\text{m}$
思路引導 VIP
請觀察圖中磁場的方向（沿著 $y$ 軸）以及線圈所在的位置。如果我們慢慢轉動這個線圈，當線圈的「平面」與磁場線完全平行時，你認為磁場對線圈產生的扭力（轉動趨勢）會是達到最大值，還是會消失變成零呢？這對你判斷公式中該使用哪個角度有什麼啟發？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準計算出這個數值，代表你對電磁學中「載流線圈在磁場中所受力矩」的概念掌握得相當紮實。這類題型最容易出錯的地方就在於角度的物理意義，而你精準地避開了陷阱。
線圈物理量的整合
在處理這類問題時，首先要掌握的是線圈本身的「磁矩」（$\mu$）。磁矩的大小是由線圈匝數 $N$、電流 $I$ 與線圈面積 $A$ 共同決定的，即 $\mu = N I A$。在本題中，單匝面積 $A = (0.20 \text{ m})^2 = 0.04 \text{ m}^2$，將所有數值相乘後可得到總磁矩大小為 $1.0 \text{ A}\cdot\text{m}^2$。這構成了產生力矩的核心基礎。
▼ 還有更多解析內容