Question

1．如圖所示的裝置可以用來測定磁場的磁感應強度，天平右臂下面掛一個矩形線圈，寬為L，共n匝，線圈的下半部分懸在勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面．當線圈中通有圖示方向的電流I時，天平左右兩盤中各加上質量分別為m₁和m₂的砝碼后，天平平衡；當電流反向時（大小不變），右盤中再加質量為m的砝碼后，天平重新平衡．由此可知（　　）

• A． 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為（m₁-m₂）$\frac{g}{nIl}$
• B． 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為$\frac{mg}{2nIl}$
• C． 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為（m₁-m₂）$\frac{g}{nIl}$
• D． 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為$\frac{mg}{2nIl}$

Answer 1

分析 天平平衡后，當電流反向（大小不變）時，安培力方向反向，則右邊相當于多了或少了兩倍的安培力大小

解答 解：A、當B的方向垂直紙面向里，開始線圈所受安培力的方向向下，由平衡知m₁g=nBIL+m₂g；電流方向相反后，則有m₁g=（m₂+m）g-nBIL，所以B=$\frac{mg}{2nIl}$．故AB正確
C、當B的方向垂直紙面向外，開始線圈所受安培力的方向向上，由平衡知m₁g=m₂g-nBIL；電流方向相反，則安培力方向反向，變為豎直向下，則有m₁g=（m₂+m）g+nBIL所以B=-$\frac{mg}{2nIl}$，負號表示方向相反，CD錯誤，
故選：AB．

點評 解決本題的關鍵掌握安培力方向的判定，以及會利用力的平衡去求解問題