Question

8．如圖為電流天平，可用于測定勻強磁場的磁感應(yīng)強度．在天平的右端掛有一矩形線圈，設(shè)其匝數(shù)n=10匝，底邊bc長L=20cm，放在垂直于紙面向外的待測勻強磁場中，且線圈平面與磁場垂直．當線圈中通入如圖方向的電流I=50mA時，調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡．若保持電流大小不變，使電流方向反向，則要在天平右盤加質(zhì)量m=8.2g的砝碼，才能使天平再次平衡（g=10m/s²）．求：
（1）磁感應(yīng)強度B的大��；
（2）bc邊所受安培力大小．

Answer 1

分析 開始時電流沿abcda，根據(jù)左手定則，bc邊安培力的方向豎直向上，保持電流大小不變，使電流方向反向，則安培力變?yōu)樨Q直向下，相當于右邊少了兩個安培力的重量，要重新平衡，需在右側(cè)砝碼盤加砝碼，即mg=2F_A．

解答 解：開始時bc邊所受的安培力方向豎直向上，電流反向后，安培力的方向變?yōu)樨Q直向下，相當于右邊少了兩個安培力的重量，要平衡，需要補上，即：mg=2F_A．
則有：${F_A}=\frac{mg}{2}=4.1×1{0^{-2}}N$．
由于F_A=NBIL，所以為：
$B=\frac{F_A}{NIL}=\frac{{4.1×1{0^{-2}}}}{5×0.1×0.2}T=0.41T$．
答：（1）磁感應(yīng)強度B的大小為0.41T；
（2）bc邊所受的安培力大小為4.1×10^-2 N．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小F=BIL，以及用左手定則判定其方向．