题目内容
【题目】如图所示的天平可用来测定磁感应强度B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为L,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡.当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知( )
A. B方向垂直纸面向里,大小为(m1-m2)g/NIL
B. B的方向垂直纸面向里,大小为mg/2NIL
C. B的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)g/NIL
D. B的方向垂直纸面向外,大小为mg/2NIL
【答案】B
【解析】
B的方向垂直纸面向里,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡.因为线框也是有质量的,设右边的线框质量为m02,根据平衡有:NBIL=(m1-m02-m2)g,解得 .故A错误.当B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向向下,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向上,相当于右边少了两倍的安培力大小,所以右边应加砝码,有mg=2NBIL,所以 .故B正确.当B的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向向上,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向下,相当于右边多了两倍的安培力大小,需要在左边加砝码.故C、D错误.故选B.
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