Question

【題目】如圖所示為一種可測量磁感應(yīng)強度的實驗裝置：磁鐵放在水平放置的電子測力計上，兩極之間的磁場可視為水平勻強磁場，其余區(qū)域磁場的影響可忽略不計，此時電子測力計的示數(shù)為G1。將一直銅條AB水平且垂直于磁場方向靜置于磁場中，兩端通過導(dǎo)線與一電阻連接成閉合回路，此時電子測力計的示數(shù)為G2。現(xiàn)使銅棒以豎直向下的恒定速率v在磁場中運動，這時電子測力計的示數(shù)為G3，測得銅條在勻強磁場中的長度為L，回路總阻值為R。銅條始終未與磁鐵接觸。

（1）下列判斷正確的是______

A.G1＜G2＜G3 B.G1＝G2＜G3 C.G1＝G2＞G3 D.G1＜G2＝G3

（2）由以上測得量可以寫出磁感應(yīng)強度B大小的表達式為____________。

Answer 1

【答案】（1）B

（2）

【解析】試題分析：（1）磁鐵放在水平放置的電子測力計上，此時電子測力計的示數(shù)為G1（磁鐵的重力）；銅條構(gòu)成的閉合電路AB水平且垂直于磁場方向靜置于磁場中時，銅條不切割磁感線，無感應(yīng)電流，無相互作用力，所以示數(shù)為G2仍為磁鐵的重力，即G1=G2；當(dāng)銅條向下運動，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則可得感應(yīng)電流方向為B到A，再由左手定則可得，安培力方向豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律，磁鐵受向下的作用力、重力、測力計向上的支持力，測力計的示數(shù)G3等于支持力等于磁鐵受向下的作用力、重力之和；所以G2＜G3 ．綜上所述B答案正確．故選B．

（2）銅條向下運動，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，安培力方向豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律，磁鐵受向下的作用力、重力、測力計向上的支持力，測力計的示數(shù)G3等于支持力等于磁鐵受向下的作用力、重力之和，所以安培力大小F=G3-G1；以速度V切割磁感線安培力大小；兩式結(jié)合得；因為G1=G2；所以也可以為