Question

【題目】如圖為“電流天平”示意圖，它可用于測定磁感應(yīng)強度B．在天平的右端掛有一個用一根較粗導線制成的矩形線框，底邊cd長l=20cm，放在待測勻強磁場中，使線圈平面與磁場垂直．設(shè)磁場方向垂直于紙面向里，當線框中通入電流I=500mA時，兩盤均不放砝碼，天平平衡．若保持電流大小不變，使電流方向反向，則要在天平左盤加質(zhì)量m=8.2g砝碼天平才能平衡．則：

（1）cd邊的電流在方向反向之后的方向為（填“向左”或“向右”）
（2）計算磁感應(yīng)強度大小的表達式為B=；磁感應(yīng)強度B的大小為 T．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】
（1）向左
（2）,0.41 T
【解析】解：（1）電流反向后要在天平左盤加質(zhì)量m=8.2g砝碼天平才能平衡，故開始時cd邊安培力的方向豎直向上，電流反向后安培力向下，根據(jù)左手定則，cd邊的電流在方向反向之后的方向向左；（2）開始時cd邊所受的安培力方向豎直向上，電流反向后，安培力的方向變?yōu)樨Q直向下．相當于右邊了兩個安培力的重量．即mg=2FA．

故：mg=2BIL

解得：

B= = =0.41T

所以答案是：（1）向左；（2） ，0.41 T．

【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解安培力的相關(guān)知識，掌握安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零．