Question

【題目】某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩極間的磁感應強度大小均為B，磁極寬度均為L，忽略邊緣效應。一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接。當質(zhì)量為m的重物放在秤盤上時，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運動(骨架與磁極不接觸)，穩(wěn)定后外電路對線圈供電，秤盤和線圈恢復到未放重物時的位置并靜止，由此時對應的供電電流I可確定重物的質(zhì)量。已知線圈匝數(shù)為n，線圈電阻為R，重力加速度為g，問：

(1)供電電流I是從C端還是從D端流入？求重物質(zhì)量與電流的關系。

(2)若線圈消耗的最大功率為P，該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少？

Answer 1

【答案】(1)D端流入； (2)

【解析】

（1）設線圈受到的安培力為FA。據(jù)左手定則知：外加電流從D端流入。

由

FA＝mg

和

FA＝2nBIL

得

m＝I

（2）設能稱量的最大質(zhì)量為m0。

由

m＝I

和

P＝I2R

得