Question

利用如圖所示裝置可測磁感應強度B，矩形線圈寬為L，共N匝，磁場垂直于紙面，當線圈中通以方向如圖所示的電流I時，天平如圖示那樣平衡．當電流改為反方向時（大小不變），右邊再加質量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知B的方向垂直紙面向

 

，且B=

 

．

Answer 1

分析：天平平衡后，當電流反向（大小不變）時，安培力大小不變，方向反向，右邊相當于多了兩倍的安培力大小，判斷出原來安培力的方向，根據左手定則判斷磁場的方向．

解答：解：由題知，當電流改為反方向時（大小不變），右邊再加質量為m的砝碼后，天平重新平衡，說明電流反向后，線框所受的安培力方向由原來的向下變成向上，即開始線圈所受安培力的方向向下，根據安培定則判斷可知，B的方向垂直紙面向里．
開始線圈所受安培力的方向向向下，電流方向相反，則安培力方向反向，變為豎直向上，相當于右邊少了兩倍的安培力大小，所以右邊應加砝碼，根據天平平衡有：
mg=2NBIL，
所以B=

mg

2NIL

．
故答案為：里；

mg

2ILN

．

點評：解決本題的關鍵掌握安培力方向的判定，以及會利用天平平衡條件去求解問題，注意線圈有N匝，則安培力大小含有N．