题目内容
如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂一个矩形线圈,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( )
分析:天平平衡后,当电流反向(大小不变)时,安培力方向反向,则右边相当于多了或少了两倍的安培力大小.
解答:解:A、当B的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向上,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,所以需要在左边加砝码,故A错误,
B、当B的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向上,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,所以需要在左边加砝码,故B错误,
C、当B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向下,电流方向相反,设N匝线圈的质量为m3,则有(m1-m2-m3)g=NBIL,所以B=
.故C错误.
D、当B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向下,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,所以需要在右边加砝码.则有mg=2NBIL,所以B=
.故D正确.
故选D
B、当B的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向上,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,所以需要在左边加砝码,故B错误,
C、当B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向下,电流方向相反,设N匝线圈的质量为m3,则有(m1-m2-m3)g=NBIL,所以B=
(m1-m2-m3)g |
NIL |
D、当B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向下,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,所以需要在右边加砝码.则有mg=2NBIL,所以B=
mg |
2NIL |
故选D
点评:解决本题的关键掌握安培力方向的判定,以及会利用力的平衡去求解问题.
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