Question

【题目】某物理兴趣小组为测量磁感应强度设计了如图所示的实验装置

相距为L的平行光滑导轨水平放置，平行导轨处在匀强磁场中，导轨上放置一长度也为L的导体棒。导体棒上系两根平行绝缘细线，分别连接到两个相同的拉力传感器上，导轨右端连接一电阻箱和电池，电池电动势为E，电池内阻、导轨电阻及导体棒电阻均不计。

(1)匀强磁场的方向为_____（选填“水平向左”“水平向右”“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）。

(2)多次改变电阻箱的阻值R，得到对应的拉力传感器显示的数值F，现以F为纵轴，要得到线性图像，横轴应该为_____。

(3)若得到的线性图像的斜率为k，则匀强磁场的磁感应强度B=_______。

Answer 1

【答案】垂直纸面向里

【解析】

(1)[1]根据电路可知通过导体棒的电流为竖直向下，拉力传感器测量拉力，所以安培力应水平向右，根据左手定则可知磁感应强度为垂直于纸面向里。

(2)[2]根据闭合电路欧姆定律可知通过导体棒的电流为

则拉力传感器示数为

变形得

所以以F为纵轴，要得到线性图像，横轴应该为。

(3)[3]图像斜率为，结合上述表达式可知

解得