Question

求助一道物理题谢谢

请问线圈以一定的角速度转动的过程中，线圈受力平衡吗？按照答案中第三小题的意思好像受力平衡，但是如果受力平衡，不是静止或者匀速直线运动的吗？谢谢

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Answer 1

线圈质心静止不动，说明合外力为0。即所受安培力刚好抵消。但线圈有转动，安培力的力矩不为0，所以需要补充外力力矩，增加转动动能。这涉及到转动与平动。

追问

动能不是没有变化吗？
那安培力与外力大小相等吗？

追答

就是书上说的物体受力平衡，则静止或者匀速直线是没错的，只是书上所说的原理的适用对象是质点，在这里你把线圈看做质点，收缩到质心上，完全正确。但你如果考虑线圈的转动，那么完全是转动的事情而不是平动的事。
转动里安培力虽然合外力为0但合外力矩不为0，会让转动的动能减小，所以你需要补充外力做功，让正功与负功抵消，保证转动动能不变。
这里你就必须明白如果你看安培力的话，2条边的安培力的矢量和是0，但他们不作用在一条直线上，所以导致了安培力合力为0但合力矩不为0，也就无从谈起你说的安培力和外力大小是否相等，因为安培力都算起来大小是0，但力矩不为0，所以你加的外力看的是外力矩。