Question

【題目】電流天平可以用來測量勻強磁場的磁感應強度的大小。測量前天平已調至平衡，測量時，在左邊托盤中放入質量為m的砝碼，右邊托盤中不放砝碼，將一個質量為m0、匝數為n、下邊長為L的矩形線圈掛在右邊托盤的底部，再將此矩形線圈的下部分放在待測磁場中。如圖甲所示，線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中，不計連接導線對線圈的作用力，電源電動勢為E，內阻為r.開關S閉合后，調節可變電阻至R1時，天平正好平衡。此時電壓表讀數為U；已知m0>m，取重力加速度為g，則（ ）

A.矩形線圈中電流的方向為順時針方向

B.矩形線圈的電阻

C.勻強磁場的磁感應強度的大小

D.若僅將磁場反向，在左盤添加質量為2m0-m的砝碼可使天平重新平衡

Answer 1

【答案】C

【解析】

A. 已知m0>m，要使線圈處于平衡狀態，則所受安培力的方向應該向上，根據左手定則可知線圈中電流的方向應該是逆時針方向，故A錯誤；

B. 根據閉合電路歐姆定律可得 ，解得矩形線圈的電阻 ，故B錯誤；

C. 根據平衡條件可得，而 ，，解得勻強磁場的磁感應強度的大小，故C正確；

D. 開始線圈所受安培力的方向向上，僅將磁場反向，則安培力方向反向，變為豎直向下，相當于右邊多了兩倍的安培力大小，所以需要在左邊加砝碼，添加質量為的砝碼可使天平重新平衡，故D錯誤；