Question

學(xué)校物理興趣小組設(shè)計了一種可粗略測量磁感應(yīng)強度的實驗，其實驗裝置如圖所示。在該裝置中磁鐵通過細線豎直懸掛在力傳感器下面，磁鐵兩極之間的磁場可視為水平勻強磁場，其余區(qū)域磁場很弱可忽略不計,此時力傳感器讀數(shù)為F1。細直金屬棒作的兩端通過導(dǎo)線與一阻值為友的電阻連接形成閉合冋路，金屬棒電阻為，導(dǎo)線電阻不計。若讓金屬棒水平且垂直于磁場以速度v豎直向下勻速運動，此時力傳感器示數(shù)為F2。已.知金屬棒在磁場中的長度為d。

(1）判斷通過細直金屬棒中的電流方向和它受到的安培力方向；

⑵求出磁鐵兩極之間磁場的磁感應(yīng)強度大小

Answer 1

【答案】（1）電流從Q到P 安培力豎直向上 （2）

【命題立意】本題旨在考查安培力、磁感應(yīng)強度。

【解析】（1）由右手定則判定細金屬棒PQ中的電流方向從Q到P，由左手定則可判定直金屬棒PQ受到的安培力方向為豎直向上。

對磁鐵在金屬棒不動時有：

對磁鐵在金屬棒向下運動時有：

又：  由閉合電路歐姆定律知：

又:

聯(lián)立以上各式，解得：

【易錯警示】（1）根據(jù)右手定則判斷電流的方向，根據(jù)左手定則判定安培力方向。（2）根據(jù)平衡條件和牛頓第三定律判斷安培力；根據(jù)公式FA=BIL、切割公式和閉合電路歐姆定律公式判斷磁感應(yīng)強度大小。