Question

5．如圖所示，有一個10匝的矩形線圈，它的ab邊的長度為10cm，下半部處在一勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面向里，線圈通以圖中所示方向的電流時，天平平衡，電流大小為0.1A，若將電流反向，需在右盤增加2g砝碼方可使天平恢復平衡．則磁場的磁感強度為0.1T（g取10m/s²）．

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：由題意知開始安培力方向為豎直向下，設線圈重力為G，單匝矩形線圈受到安培力為：F=BIL
電流為圖示方向時：m₁g=m₂g+G+nBIL
電流反向時：m₁g=m₂g+G+mg-nBIL
解以上兩式得：$B=\frac{mg}{2nIL?}=\frac{2×1{0}_{\;}^{-3}×10}{2×10×0.1×0.1}=0.1T$
故答案為：0.1T

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．