Question

15．某研究性小組的同學們?yōu)榱藴y定磁極間的磁感應強度，設計了如下的實驗，其裝置如圖所示．在該實驗中，磁鐵固定在水平放置的電子測力計上，磁鐵兩極之間的磁場可視為水平勻強磁場，其余區(qū)域磁場不計．水平直銅條AB的兩端通過導線與一電源連接成閉合回路，直銅條AB在磁場中的長度為L、AB的電阻為R，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r．在開關(guān)S閉合前電子測力計的計數(shù)為F₁，開關(guān)S閉合后電子測力計的計數(shù)為F₂．
（1）開關(guān)S閉合后，銅條所受的安培力的大小為F₁-F₂．
（2）方向向下．
（3）磁極間的磁感應強度大小B=$\frac{（{F}_{1}-{F}_{2}）（R+r）}{EL}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)共點力平衡即可求得受到的安培力大小
（2）根據(jù)左手定則判斷出安培力方向；
（3）有F=BIL求得磁感應強度

解答 解：（1）根據(jù)共點力平衡可知，銅導線受到的安培力為：F=F₁-F₂
（2）根據(jù)左手定則可知，安培力方向向下，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知：I=$\frac{E}{R+r}$
（3）由F=BIL可得：B=$\frac{F}{IL}=\frac{（{F}_{1}-{F}_{2}）（R+r）}{EL}$
故答案為：（1）F₁-F₂，（2）向下；（3）$\frac{（{F}_{1}-{F}_{2}）（R+r）}{EL}$

點評 本題是簡單的力電綜合問題，結(jié)合閉合電路歐姆定律、安培力公式、平衡條件和牛頓第三定律列式求解，規(guī)律多，難度不大．