Question

2．小明在研究性學(xué)習(xí)中設(shè)計了一種可測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖所示．在該實(shí)驗(yàn)中，磁鐵固定在水平放置的電子測力計上，此時電子測力計的讀數(shù)為G₁，磁鐵兩極之間的磁場可視為水平勻強(qiáng)磁場，其余區(qū)域磁場不計．直銅條AB的兩端通過導(dǎo)線與一電阻連接成閉合回路，總阻值為R．若讓銅條水平且垂直于磁場，以恒定的速率v在磁場中豎直向下運(yùn)動，這時電子測力計的讀數(shù)為G₂，銅條在磁場中的長度L．則銅條勻速運(yùn)動時所受安培力的方向是豎直向上，大小是G₂-G₁，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是$\frac{1}{L}\sqrt{\frac{（{G}_{2}-{G}_{1}）R}{v}}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)楞次定律的“來拒去留”的結(jié)論進(jìn)行判斷即可；
（2）根據(jù)平衡條件和牛頓第三定律判斷安培力；
（3）根據(jù)公式F_A=BIL、切割公式和閉合電路歐姆定律公式判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度大小．

解答 解：（1）根據(jù)楞次定律的“來拒去留”的結(jié)論，金屬棒的安培力方向豎直向上；
（2）根據(jù)平衡條件，有：
F+G₁-G₂=0  
解得：
F=G₂-G₁；
（3）根據(jù)安培力公式，有：
F=BIL
根據(jù)切割公式，有：
E=BLv
根據(jù)歐姆定律，有：
I=$\frac{E}{R}$ 聯(lián)立解得：
B=$\frac{1}{L}\sqrt{\frac{（{G}_{2}-{G}_{1}）R}{v}}$；
故答案為：豎直向上；G₂-G₁；$\frac{1}{L}\sqrt{\frac{（{G}_{2}-{G}_{1}）R}{v}}$．

點(diǎn)評 本題是簡單的力電綜合問題，要結(jié)合楞次定律、切割公式、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．