Question

【题目】如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝。线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸而。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( )

A. 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m1-m2)g/NIL

B. 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NIL

C. 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m1-m2)g/NIL

D. 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/2NIL

Answer 1

【答案】B

【解析】B的方向垂直纸面向里，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡．因为线框也是有质量的，设右边的线框质量为m02，根据平衡有：NBIL=（m1-m02-m2）g，解得 ．故A错误．当B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向向下，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，所以右边应加砝码，有mg=2NBIL，所以 ．故B正确．当B的方向垂直纸面向外，开始线圈所受安培力的方向向向上，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，需要在左边加砝码．故C、D错误．故选B．