Question

測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B有多種方法，下面是利用導(dǎo)電液體的附加壓強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量．如圖所示是一個(gè)可以用來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長(zhǎng)方體絕緣容器，內(nèi)部高為L(zhǎng)厚為d，左右兩側(cè)等高處裝有兩根完全相同的開(kāi)口向上的管子a、b，上、下兩側(cè)裝有電極C（正極）和D（負(fù)極）并經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電源連接，容器中注滿能導(dǎo)電的液體，液體的密度為ρ，將容器置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，豎直管子a、b中的液面高度相同，開(kāi)關(guān)S閉合后，a、b管中液面高度差為h，電路中電流表的示數(shù)為I，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為

 

，為了提高測(cè)量的精度請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)意見(jiàn)

 

．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，液體中有電流流過(guò)，電流在磁場(chǎng)中受到安培力作用，液體在力的作用下發(fā)生流動(dòng)，使液面高度發(fā)生變化．根據(jù)高出的液體處于平衡狀態(tài)列方程可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．
（2）根據(jù)第一問(wèn)求出的磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式，可以明確為了提高測(cè)量的靈敏度，應(yīng)該采取的措施．

解答：解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，液體中有從c到d方向的電流，根據(jù)左手定則可知，液體將受到向左的安培力作用，在液面內(nèi)部將產(chǎn)生壓強(qiáng)，因此b端的液面將比a端的高．
由于安培力作用產(chǎn)生的壓強(qiáng)為：P=

BIL

Ld

由于高出的液體處于平衡狀態(tài)，因此有：P=ρgh
所以解得：B=

ρghd

I

．
（2）提高測(cè)量的靈敏度，就是能夠測(cè)量很小的磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)所測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式B=

ρghd

I

，可知減小液體的密度ρ，減小容器的厚度d，增大電流I都可以提高測(cè)量的靈敏度．
故答案為：B=

ρghd

I

，減小ρ、d或增大I，

點(diǎn)評(píng)：本題有一定創(chuàng)新性，考查了學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，是一道考查學(xué)生創(chuàng)新思維、綜合應(yīng)用知識(shí)能力的好題．