Question

5．如圖所示的是一種測量磁感輕度的簡易裝置，虛線框內有垂直于紙面的勻強磁場，矩形線圈匝數(shù)為N，ab=cd=L₁，bc=da=L₂，當線框中通以逆時針方向的恒定電流I時，彈簧秤的示數(shù)為T₁（不計彈簧秤重力）；當線框中電流反向，大小不變時，彈簧秤示數(shù)為T₂（T₂＞T₁），則磁感應強度B的大小為$\frac{{T}_{2}-{T}_{1}}{2nIL}$，并在圖中標出磁場方向．

Answer 1

分析 電流反向后，安培力反向，彈簧秤示數(shù)增大，說明原來的安培力向上，后來的安培力向下，根據(jù)平衡條件列式求解磁感應強度B的大小，根據(jù)左手定則判斷磁場的方向．

解答 解：當線框中通以逆時針方向的恒定電流I時，彈簧秤的示數(shù)為T₁；當線框中電流反向，大小不變時，彈簧秤示數(shù)增大為T₂；說明安培力先向上，后向下；
根據(jù)平衡條件，有：
mg=nBIL+T₁
mg+nBIL=T₂
聯(lián)立解得：
B=$\frac{{T}_{2}-{T}_{1}}{2nIL}$
開始時，bc邊受安培力向上，電流向右，根據(jù)左手定則，磁場垂直向內，如圖所示：

故答案為：$\frac{{T}_{2}-{T}_{1}}{2nIL}$，如圖所示．

點評 本題關鍵是明確導體棒bc的受力情況，結合平衡條件、安培力公式和左手定則進行分析，基礎題目．