闭合线圈在磁场中受力为零吗

闭合线圈在磁场中的运动情况是高中物理常考的题型之一，你知道闭合线圈在磁场中受到的力有多大吗？为什么？当闭合线圈在磁场中转动时又会发生什么？

闭合线圈在磁场中受力为零吗

闭合线圈在磁场中受力为零。

闭合线圈在磁场中受安培力为零的原因：

假设场强方向垂直闭合回路所在平面，电流恒定。根据安培环路定理：F=BIL。我们假设在回路上取任一微段（趋近于0但不=0），那么它所受到的安培力应该垂直于此微段的切线方向，以此可以类推得知，在每一个微段处总有一个安培力，回路闭合一圈，这无数个安培力中总是有两个大小相等，方向相反（既在一直线上的两个力）的对称的力，这两个力会相互抵消，所以这个闭合回路所受到的合力为0。公式表达为下：F＝BlL＝BLE/R＝BL△φ/△tR＝BLB△S/△tR。线圈在磁场中的有效面积不变，△S＝0，所以F＝0。

闭合线圈在磁场中转动会发生什么？

闭合线圈在磁场中转动就会产生按正弦或余弦规律变化的交流电。在这一过程中，当线圈转动到两个特殊位置时，其相应的电流、电动势、磁通量大小、磁通量的变化率、电流方向都会有所不同：

第一特殊位置：线圈平面与磁场方向垂直的位置即中性面，则一定有如下情况，磁通量最大——→磁通量的变化率最小（0）——→感应电动势最小（为0）——→感应电流最小（为0）——→此位置电流方向将发生改变（线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次）。

第二个特殊位置：线圈平面与磁场方向平行的位置，所得的结果与上述相反。

有一个规律显然看出来：磁通量的变化率、感应电动势与感应电流变化总是一致的。

有关闭合线圈在磁场中的题目练习：

闭合线圈放在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，因磁场变化而发生电磁感应现象，则（　　）

A、穿过线圈的磁通量越大，产生的感应电动势越大

B、穿过线圈的磁通量变化量越大，产生的感应电动势越大

C、穿过线圈的磁通量变化率越大，产生的感应电动势越大

D、穿过线圈的磁感线条数越多，产生的感应电动势越大

分析：解答本题应掌握感应电动势取决于磁通量的变化快慢，与磁通量的变化及磁通量无关。

解答：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E＝n△Ф/△t2，即感应电动势与线圈匝数有关；同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故ABD错误，C正确。

故选C。

点评：感应电动势取决于穿过线圈的磁通量的变化快慢，在理解该定律时要注意区分磁通量、磁通量的变化量及磁通量变化率三者间区别及联系。