题目内容
【题目】为了测量匀强磁场的磁感应强度,科学家制作了一种名为电流天平的仪器,如图所示,电流天平的右臂挂着矩形金属线圈,匝数为N,线圈处于匀强磁场中的水平部分长度为L,磁场磁感应强度为B,方向垂直线圈平面向里,当线圈内通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡,然后使电流反向,大小变为2I,这时需要在左盘中减少量为m的砝码,才能使得两臂再次达到平衡, 。
(1)导出用N、m、g、L、I计算B的表达式;
(2)当N=9,I=0.10A,L=10.0cm,m=12.15g时,磁感应强度是多少
【答案】(1)(2)B=0.45T
【解析】(1)设左盘中砝码质量为,右盘质量为,线框质量为,通入电流I,天平第一次达到平衡时,
当电流改变了方向,大小变为2I时,再次达到平衡: ,联立解得
(2)把各参量代入上式中,B=0.45T
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