Question

如圖所示為電流天平，可用來測量勻強磁場的磁感應強度．天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，線圈匝數為N，水平邊長為L，線圈的下部處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面．當線圈中通有電流I （方向如圖）時，在天平左、右兩邊加上質量分別為m₁、m₂的砝碼，天平平衡．當電流反向（大小不變）時，左邊再加上質量為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

  (m2-m1)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

  (m2-m1)g

  NIL

• D．磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為

  mg

  2NIL

Answer 1

分析：天平平衡后，當電流反向（大小不變）時，安培力方向反向，則右邊相當于多了或少了兩倍的安培力大小．

解答：解：A、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，故AB錯誤，
    C、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．有mg=2NBIL，所以B=

mg

2NIL

．故C錯誤、D正確．
故選D

點評：解決本題的關鍵掌握安培力方向的判定，以及會利用力的平衡去求解問題．