Question

11．如圖所示的天平可用來(lái)測(cè)定磁感強(qiáng)度．天平右臂下面掛有一個(gè)矩形線(xiàn)圈，寬為l，共N匝，線(xiàn)圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面．當(dāng)線(xiàn)圈中通有電流I（方向順時(shí)針）時(shí)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m₁、m₂的砝碼，天平平衡．當(dāng)電流反向（大小不變）時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知（　　）

• A． 磁感強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}）g}{NIl}$
• B． 磁感強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為$\frac{mg}{2NIl}$
• C． 磁感強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}）g}{NIl}$
• D． 磁感強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為$\frac{mg}{2NIl}$

Answer 1

分析 天平平衡后，當(dāng)電流反向（大小不變）時(shí)，安培力方向反向，則右邊相當(dāng)于多了或少了兩倍的安培力大�。�

解答 解：A、B的方向垂直紙面向里，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m₁、m₂的砝碼，天平平衡．因?yàn)榫�(xiàn)框也是有質(zhì)量的，設(shè)右邊的線(xiàn)框質(zhì)量為m₀₂，根據(jù)平衡有：NBIL=（m₁-m₀₂-m₂）g，解得B=$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}-{m}_{02}）g}{NIL}$．故A錯(cuò)誤．
B、當(dāng)B的方向垂直紙面向里，開(kāi)始線(xiàn)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?yōu)樨Q直向上，相當(dāng)于右邊少了兩倍的安培力大小，所以右邊應(yīng)加砝碼，有mg=2NBIL，所以B=$\frac{mg}{2NIL}$，故B正確．
 C、當(dāng)B的方向垂直紙面向外，開(kāi)始線(xiàn)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?yōu)樨Q直向下，相當(dāng)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(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握安培力方向的判定，以及會(huì)利用力的平衡去求解問(wèn)題．