高二物理实验班培优训练十三
C部分
微元法续
例11：如图3—15所示，一质量均匀分布的细圆环，
其半径为R，质量为m.令此环均匀带正电，总电
量为Q.现将此环平放在绝缘的光滑水平桌面上，并
处于磁感应强度为B的均匀磁场中，磁场方向竖直向下.
当此环绕通过其中心的竖直轴以匀角速度ω沿图示方向
旋转时，环中的张力等于多少？（设圆环的带电量不减
少，不考虑环上电荷之间的作用）
解析：当环静止时，因环上没有电流，在磁场中不受力，则
环中也就没有因磁场力引起的张力.当环匀速转动时，环上电
荷也随环一起转动，形成电流，电流在磁场中受力导致环中存
在张力，显然此张力一定与电流在磁场中受到的安培力有关.
由题意可知环上各点所受安培力方向均不同，张力方向也不同，
因而只能在环上取一小段作为研究对象，从而求出环中张力的
大小.
在圆环上取△L=R△θ圆弧元，受力情况如图3—15—甲所示.因转动角速度ω而形成的电流
