Question

【題目】如圖所示的天平可用來測量磁場的磁感應強度。天平的右臂下面掛一個矩形線圈，寬為L，共N匝，線圈的下部懸在勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面。當線圈中通有電流I（方向如圖所示），在天平兩邊加上質量分別為m1，m2的砝碼時，天平平衡；當電流反向（大小不變）時，右邊再加上質量為m的砝碼后，天平又重新平衡。求：

(1)線圈所受安培力的大小；

(2)磁感應強度的方向；

(3)磁感應強度的大小。

Answer 1

【答案】(1)；(2)方向垂直于紙面向里；(3)

【解析】

(1)因為電流反向時，右邊再加砝碼才能重新平衡，所以此時安培力豎直向上。

電流反向時，安培力變化為2F安，由平衡條件可知

即線圈所受安培力的大小

F安=

(2)由左手定則判斷磁場方向垂直于紙面向里，即磁感應強度的方向垂直于紙面向里。

(3)又由安培力公式可知

即得磁感應強度的大小為