题目内容
如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置：一长方体绝缘容器内部高为L，厚为d，左右两侧等高处装有两根完全相同的开口向上的管子ab，上、下两侧装有电极C（正极）和D（负极）并经开关S与电源连接，容器中注满能导电的液体，液体的密度为
；将容器置于一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当开关断开时，竖直管子a、b中的液面高度相同，开关S闭合后，a、b管中液面将出现高度差。
（1）试分析当开关S闭合后，a、b管中液面将出现高度差的原因?并回答哪个管的液面高。
（2）当开关S闭合后，电路中电流表的读数为I，两管液面高度差为h．则磁感应强度B的大小是_________________。
（3）若用此装置测量磁感应强度B时，为了提高测量的灵敏度，请分析电流强度为I，液体的密度为，容器的厚度d应满足的条件?
（1）当开关S闭合后，回路中会产生由C到D的电流在磁场中，会受到向右的安培力作用，安培力在右侧产生一定的压强，此压强可支持一段液柱高，这段液柱高即为高度差。图中应是b管液面比a管液面高。
解析：开关S闭合后，导电液体中有电流由C流到D，根据左手定则可知导电液体要受到向右的安培力F作用，在液体中会产生附加压强P。这样a、b管中液面将出现高度差。则在液体中产生附加压强P为
又因为安培力
所以磁感应强度B的大小为
（3）通电液体在磁场中受到安培力F=BIl 故长方体容器两侧面的压强差p=
，又∵p=ρhg ∴h=
为了提高灵敏度，只有当I很大，、d又很小时即使B很微弱，h也有明显的高度差，所以I越大，、d 越小，测量的灵敏度越高。
练习册系列答案
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如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置：一长方体绝缘容器内部高为L，厚为d（图中指垂直纸面方向的厚度），左右两管等高处装有两根完全相同的开口向上的管子a、b，上、下两侧装有电极C（正极）和D（负极）并经开关S与电源连接，容器中注满能导电的液体，液体的密度为ρ；将容器置于一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当开关断开时，竖直管子a、b中的液面高度相同，开关S闭合后，a、b管中液面将出现高度差．若当开关S闭合后，a、b管中液面将出现高度差为h，电路中电流表的读数为I，求磁感应强度B的大小．
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