题目内容
【题目】图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场
现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；
为电流表；S为开关此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．
在图中画线连接成实验电路图____________．
完成下列主要实验步骤中的填空
按图接线．
保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量
．
闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D______；然后读出______，并用天平称出______．
用米尺测量______．
用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出
______．
判定磁感应强度方向的方法是：若______，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．
【答案】
重新处于平衡状态读出电流表的示数I此时细沙的质量m2D的底边长度l
【解析】
（1）用滑动变阻器的限流式接法即可；（2）③金属框平衡时测量才有意义，读出电阻箱电阻并用天平称量细沙质量；④安培力与电流长度有关，安培力合力等于金属框架下边受的安培力；（3）根据平衡条件分两次列式即可求解；（4）根据左手定则判断即可．
（1）金属线框和电流表电源等形成一条闭合回路，电路图如图所示
（2）③本题是利用平衡原理来计算磁感应强度的，故当电路通电后，在托盘内重新加入适量细沙，使得D仍旧处于平衡状态，读出电流表的示数，用天平测出此时细沙的质量
，
④计算安培力需要用到导线的长度，故用米尺测量处D的底边长度l；
（3）根据共点力平衡可得
，解得
；
（4）若，则受到的安培力向下，根据左手定则可得磁感应强度方向垂直纸面向外；若
，则受到的安培力向上，根据左手定则可得磁感应强度方向垂直纸面向里；
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