Question

19．利用通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力與磁感應(yīng)強度的關(guān)系就可以測定磁感應(yīng)強度的大小．實驗裝置如圖所示，彈簧測力計下端掛一矩形多匝線圈，將矩形線圈的短邊全部置于蹄形磁鐵N極、S極間磁場中的待測位置且短邊保持水平．為了簡化測量過程，放置矩形線圈時，矩形線圈所在的平面要與N極S極的連線垂直（填“垂直”或“平行”）；當(dāng)開關(guān)未閉合時彈簧測力計的讀數(shù)為F₀，它表示的是導(dǎo)線框的重力；接通電路開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動片使電流表讀數(shù)為I，此時彈簧測力計的讀數(shù)增大為F；再測出線框在磁場中的這條邊的長度L，如果線圈匝數(shù)為N，可以得出待測磁場的磁感應(yīng)強度B=$\frac{F-{F}_{0}}{INL}$．

Answer 1

分析 根據(jù)共點力的平衡分析出導(dǎo)線框的重力與安培力的大小，然后由磁感應(yīng)強度的定義式即可求出磁感應(yīng)強度．

解答 解：放置矩形線圈時，矩形線圈所在的平面要與N極S極的連線垂直；
在接通電路前，待線框靜止后，先觀察并記錄下彈簧測力計的讀數(shù)F₀；
由于導(dǎo)線框此時只受到重力和彈簧的拉力，所以重力等于彈簧的拉力，即F₀；
接通電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表讀數(shù)為I，待線框靜止后，觀察并記錄下彈簧測力計的讀數(shù)F，此時導(dǎo)線框受到重力、安培力和拉力的作用，處于平衡狀態(tài)，平衡方程為：F-G-F_安=0
所以：F_安=F-G=F-F₀
又：F_安=NBIL
則：B=$\frac{F-{F}_{0}}{INL}$
故答案為：垂直，導(dǎo)線框的重力，$\frac{F-{F}_{0}}{INL}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式，掌握左手定則判斷安培力的方向，基礎(chǔ)題．