1．如圖所示為電流天平，可以用來測量勻強磁場的磁感應強度，它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長為L，處于勻強磁場內，磁感應強度B的方向與線圈平面垂直，當線圈中通過電流I時，調節(jié)砝碼使兩臂達到平衡．然后使磁場反向，大小不變，這時需要在左盤中增加質量為m的砝碼，才能使兩臂再次達到新的平衡．（重力加速度為g）
（1）導出用n、m、L、I、g計算B的表達式；
（2）當n=10，L=10.0cm，I=0.10A，m=5.00g時，磁感應強度是多少？（取g=10m/s2）

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：（1）設左右砝碼質量分別為m1、m2，線圈質量為m0，當磁場方向垂直向里時，根據(jù)平衡條件有：
m1g=（m0+m2）g-nILB
當磁場方向垂直向外時，根據(jù)平衡條件有：
（m1+m）g=（m0+m2）g+nILB
聯(lián)列解得：$B=\frac{mg}{2nIL}$
（2）代入數(shù)值解得：B=0.25T
答：（1）導出用n、m、L、I、g計算B的表達式為$\frac{mg}{2nIL}$；
（2）當n=10，L=10.0cm，I=0.10A，m=5.00g時，磁感應強度是0.25T

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．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．2014年3月8日凌晨馬航客機失聯(lián)后，西安衛(wèi)星測控中心緊急調動海洋、風云、高分、遙感4個型號近10顆衛(wèi)星，為地面搜救提供技術支持．特別是“高分一號”突破了空間分辨率、多光譜與大覆蓋面積相結合的大量關鍵技術．如圖為“高分一號”與北斗導航系統(tǒng)兩顆衛(wèi)星在空中某一面內運動的示意圖．“北斗”系統(tǒng)中兩顆衛(wèi)星“G1”和“G3”以及“高分一號”均可認為繞地心O做勻速圓周運動．衛(wèi)星“G1”和“G3”的軌道半徑為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，“高分一號”在C位置．若衛(wèi)星均順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力．則以下說法正確的是（　�。�
A．衛(wèi)星“G1”和“G3”的加速度大小相等均為$\frac{Rg}{r}$
B．如果調動“高分一號”衛(wèi)星快速到達B位置的下方，必須對其加速
C．衛(wèi)星“G1”由位置A運動到位置B所需的時間為$\frac{πr}{3R}$$\sqrt{\frac{r}{g}}$
D．“高分一號”是低軌道衛(wèi)星，其所在高度有稀薄氣體，則該衛(wèi)星運行一段時間后，其機械能將會增大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．一定質量的理想氣體經(jīng)歷一系列變化過程，如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．b→c過程中，氣體壓強不變，體積增大
B．a→b過程中，氣體體積增大，壓強減小
C．c→a過程中，氣體壓強增大，體積不變
D．c→a過程中，氣體內能增大，體積變小
E．c→a過程中，氣體從外界吸熱，內能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，是伏安法測電阻的原理圖，由圖可知利用該電路圖測量電阻時，由于電壓表測得的電壓大于（填“大于”或“小于”）電阻兩端的電壓，使得測量產生誤差，這種誤差屬于系統(tǒng)誤差．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，abcd四邊形閉合線框，a、b、c三點坐標分別為（0，L，0），（L，L，0），（L，0，0）．整個空間處于沿y軸正方向的均強磁場中，通入電流I，方向如圖所示，關于四邊形的四條邊所受到安培力，下列敘述中正確的是（　�。�
A．ab變受的安培力方向沿著z軸負方向
B．ab邊與bc邊受到的安培力大小相等
C．ad邊不受安培力作用
D．cd邊受到的安培力最大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．由粗糙的水平桿AO與光滑的豎直桿BO組成的絕緣直角支架如圖放置，在AO桿、BO桿上套有帶正電的小球P、Q，兩個小球恰能在某一位置平衡．現(xiàn)將P緩慢地向左移動一小段距離，兩球再次達到平衡．若小球所帶電量不變，與移動前相比（　�。�
A．P、Q之間的距離增大B．桿AO對P的彈力一定減小
C．桿AO對P的摩擦力一定增大D．桿BO對Q的彈力增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖甲所示．圖乙是打出的紙帶的一段．（已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間）

（1）已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用圖乙給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=3.89m/s2．
（2）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需要測量的物理量有小車質量m
斜面上任意兩點間距離l及這兩點的高度差h，用測得的量及加速度表示小車所受阻力的計算式f=$mg\frac{h}{L}-ma$．
（3）利用以上所提供的器材和測得的量能否探究恒力做功與小車動能變化的關系，如能，請你設計一個“恒力做功與小車動能變化的關系”的實驗方案．（只需要簡述）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．將長1m，通過4A電流的通電導線放在勻強磁場中，當導線和磁場方向垂直時，通電導線所受磁場力為1N，則勻強磁場的磁療感應強度B大小為0.25T，若將通電導線中的電流減為2A，則這時勻強磁場的B為0.25T，導線受安培力為0.5N．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，在勻強電場中建立直角坐標系xOy中，一質量為m、電荷量為+q的微粒從x軸上的M點射出，方向與x軸夾角為θ，微粒恰能以速度v做勻速直線運動，已知重力加速度為g．
（1）求勻強電場場強E的大小和方向；
（2）若再疊加一圓心在y軸的圓形勻強磁場，為使微粒能到達x軸上的N點，M、N兩點關于原點O對稱，微粒運動軌跡關于y軸對稱．已知磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直xOy平面向外，求磁場區(qū)域的最小面積S；
（3）若所疊加的圓形勻強磁場邊界過坐標原點O，圓心仍在y軸上，M點距原點O的距離為L，為使進入磁場中的粒子剛好不能離開磁場，θ角與微粒的速度v應滿足什么關系？

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