如圖所示,虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向.所用器材已在圖中給出,其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框,其底邊水平,長度為L,兩側(cè)邊豎直且等長;直流電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r;R為電阻箱;S為開關(guān).此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線.已知重力加速度為g.
先將開關(guān)S斷開,在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙,使D處于平衡狀態(tài),然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m
1. 閉合開關(guān)S,將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R
1=r,在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙,使D重新處于平衡狀態(tài),用天平稱出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m
2且m
2>m
1.
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為______,方向垂直紙面______(選填“向里”或“向外”);
(2)將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R
2=2r,則U形金屬框D______(選填“向下”或“向上”)加速,加速度大小為______.