Question

【題目】如圖為“電流天平”示意圖，它可用于測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度B．在天平的右端掛有一個(gè)用一根較粗導(dǎo)線(xiàn)制成的矩形線(xiàn)框，底邊cd長(zhǎng)l=20cm，放在待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，使線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直．設(shè)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，當(dāng)線(xiàn)框中通入電流I=500mA時(shí)，兩盤(pán)均不放砝碼，天平平衡．若保持電流大小不變，使電流方向反向，則要在天平左盤(pán)加質(zhì)量m=8.2g砝碼天平才能平衡．則：

（1）cd邊的電流在方向反向之后的方向?yàn)?/span>（填“向左”或“向右”）
（2）計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式為B=；磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 T．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】
（1）向左
（2）,0.41 T
【解析】解：（1）電流反向后要在天平左盤(pán)加質(zhì)量m=8.2g砝碼天平才能平衡，故開(kāi)始時(shí)cd邊安培力的方向豎直向上，電流反向后安培力向下，根據(jù)左手定則，cd邊的電流在方向反向之后的方向向左；（2）開(kāi)始時(shí)cd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(dāng)于右邊了兩個(gè)安培力的重量．即mg=2FA．

故：mg=2BIL

解得：

B= = =0.41T

所以答案是：（1）向左；（2） ，0.41 T．

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解安培力的相關(guān)知識(shí)，掌握安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零．