Question

【題目】如圖所示的天平可用來測定磁感應強度，天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬為L，共N匝。線圈的下部懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙而。當線圈中通有電流I(方向如圖)時，在天平左、右兩邊加上質量各為m1、m2的砝碼，天平平衡。當電流反向(大小不變)時，右邊再加上質量為m的砝碼后，天平重新平衡。由此可知( )

A. 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為(m1-m2)g/NIL

B. 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為mg/2NIL

C. 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為(m1-m2)g/NIL

D. 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為mg/2NIL

Answer 1

【答案】B

【解析】B的方向垂直紙面向里，在天平左、右兩邊加上質量各為m1、m2的砝碼，天平平衡．因為線框也是有質量的，設右邊的線框質量為m02，根據平衡有：NBIL=（m1-m02-m2）g，解得 ．故A錯誤．當B的方向垂直紙面向里，開始線圈所受安培力的方向向向下，電流方向相反，則安培力方向反向，變為豎直向上，相當于右邊少了兩倍的安培力大小，所以右邊應加砝碼，有mg=2NBIL，所以 ．故B正確．當B的方向垂直紙面向外，開始線圈所受安培力的方向向向上，電流方向相反，則安培力方向反向，變為豎直向下，相當于右邊多了兩倍的安培力大小，需要在左邊加砝碼．故C、D錯誤．故選B．