继续分享一道2023清华大学强基计划物理试题Nq1物理好资源网(原物理ok网)

——磁感应强度与磁矩Nq1物理好资源网(原物理ok网)

问题：相同面积的圆形载流导线框架与方形载流导线框架在中心产生的磁感应强度比为Nq1物理好资源网(原物理ok网)

，将它们平行放置在均匀磁场中，则线框上的安培矩之比为（）Nq1物理好资源网(原物理ok网)

答案：DNq1物理好资源网(原物理ok网)

分析：磁矩为Nq1物理好资源网(原物理ok网)

，可以看出磁转矩与电流成正比。现在我们根据已知条件计算一下电流关系。Nq1物理好资源网(原物理ok网)

（磁矩的概念可参见《强化基础计划物理指南》第十九章《安培力与洛伦兹力》，附录1）Nq1物理好资源网(原物理ok网)

高中物理力矩 Nq1物理好资源网(原物理ok网)

（参见《强化基础计划物理书》第19章“安培力与洛伦兹力”例1，及附录2）Nq1物理好资源网(原物理ok网)

再看正方形，我们可以把它看作是四根载电的直导线所感应出的磁感应强度。中心单根导线的磁感应强度为Nq1物理好资源网(原物理ok网)

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（参见《强化基础计划物理手册》第十九章“安培力与洛伦兹力”例6贝语网校，及附录3）Nq1物理好资源网(原物理ok网)

中心方线框的磁感应强度为Nq1物理好资源网(原物理ok网)

比较①②可得Nq1物理好资源网(原物理ok网)

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现在Nq1物理好资源网(原物理ok网)

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因此，线框上的安培矩比为Nq1物理好资源网(原物理ok网)

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附录1：Nq1物理好资源网(原物理ok网)

4.磁力矩Nq1物理好资源网(原物理ok网)

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（清华大学2019年至2023年连续五年考查磁矩知识点）Nq1物理好资源网(原物理ok网)

附录2：Nq1物理好资源网(原物理ok网)

3. 载流直导体的磁场Nq1物理好资源网(原物理ok网)

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附录3：Nq1物理好资源网(原物理ok网)

4. 圆电流的磁场Nq1物理好资源网(原物理ok网)

接下来我们看一下圆形电流的磁场分布，我们只计算中心轴上的磁场分布。Nq1物理好资源网(原物理ok网)

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2023 年清华大学强基计划物理试题解析：磁感应强度和磁力矩