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第 2 题

一段长为 L=0.40 mL=0.40\,\mathrm m 的直导线通有恒定电流 I=3.0 AI=3.0\,\mathrm A,处于均匀磁场 B=0.50 TB=0.50\,\mathrm T 中。磁场与电流夹角为 α=30∘\alpha=30^\circ,忽略端部效应。(a) 求磁力大小。(b) 代入数据计算。 (a) 求第一个物理量。(b) 求第二个物理量。(c) 求最终结果并检查单位。 (a) 用叉积表示磁力。(b) 求力的大小。(c) 计算数值并说明力为零的情形。 所有量均在题设的理想化条件内处理,只考虑已经说明的相互作用。请先写出一般关系,再代入给定数值,并检查结果的方向、正负号和单位是否与具体情形相符。后续小问应利用前面得到的关系,不另加题目未说明的近似或条件。 方程左右的量纲必须一致,中间计算结果应继续用于后续小问。最终答案应明确列出各物理量之间的关系及其数值含义,并根据题设判断结果是否符合预期的方向和大小。 若推导中使用多个物理关系,应逐步保留其适用条件并消去不必要的未知量。答案除给出数值外,还应说明该数值代表的物理意义,并与题目要求的量逐一对应。
F=(3.0)(0.40)(0.50)sin⁡30∘F=(3.0)(0.40)(0.50)\sin30^\circ
problems.proof.analysis

整理控制方程即可得到第一个所求结果。保留符号也有助于检查方向和大小是否合理。