问题
填空题
边长为l、粗细均匀的N匝正方形线圈abcd，总质量为m，以水平方向的一边ab为轴可自由转动，线框处在方向竖直向上的匀强磁场中，如图所示，当线框中通入电流I时，线框转至其平面与竖直方向成θ角时达到平衡，则磁感应强度B的大小为______．若可以改变磁场的方向，但通入线框的电流大小、方向不变，仍然要使该线框平衡在图示位置，则所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为______．
答案
当线框中通入电流I时，线框转至其平面与竖直方向成θ角时达到平衡，如左图所示，
则有：NBIL×Lcosθ=mg×
sinθL 2
解得：B=
；mgtanθ 2NIL
当改变磁场方向，要使磁感应强度最小，则安培力最小，所以安培力的力臂最长，如右图所示，
则有：NBIL×L=mg×
sinθL 2
解得：B=mgsinθ 2NLI
故答案为：
；mgtanθ 2NIL mgsinθ 2NIL