题目内容

【题目】如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着电阻为R的矩形线圈，匝数为n，线圈水平边长为L，处于方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场内．重力加速度为g.

(1) 当线圈中的电流为I时，在t时间内通过线圈横截面的电荷量q；

(2) 当线圈中通过逆时针方向电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡．请用n、m、L、I计算出磁感应强度B的表达式；

【答案】(1) q＝It. (2) B＝

【解析】

(1) 根据电流的定义

可知

q＝It.

(2) 设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码质量为m1，右盘内的砝码和线圈的总质量为m2，则由等臂天平的平衡条件得

m1g＝m2g－nBIL

电流方向改变后，同理可得

(m＋m1)g＝m2g＋nBIL

两式相减得

B＝.

练习册系列答案
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(2) 若改变加速电压大小，可使粒子进入圆形磁场区域，且能竖直通过圆心O，则加速电压为多大？

(3) 从P点出发开始计时，在满足第(2)问的条件下，粒子到达O点的时刻．

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