题目内容
【题目】电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小。测量前天平已调至平衡,测量时,在左边托盘中放入质量m1=15.0g的砝码,右边托盘中不放砝码,将一个质m0=10.0g,匝数n=10,下边长l=10.0cm的矩形线圈挂在右边托盘的底部,再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中,如图18甲所示,线圈的两头连在如图乙所示的电路中,不计连接导线对线圈的作用力,电源电动势E=1.5V,内阻r=1.0Ω。开关S闭合后,调节可变电阻使理想电压表示数U=1.4V时,R1=10Ω,此时天平正好平衡。g=10m/s2,求:
(1)线圈下边所受安培力的大小F,以及线圈中电流的方向;
(2)矩形线圈的电阻R;
(3)该匀强磁场的磁感应强度B的大小。
【答案】(1)0.05N,顺时针(2)R=4Ω(3)0.5T
【解析】(1)天平两侧平衡,因此有 m1g= m0g+F
可得:F= m1g-m0g=0.05N
F的方向竖直向下,根据左手定则可判断出线框电流方向为顺时针
(2)线圈中电流的大小为:I=(E-U)/r=0.1A
根据电路规律:U=I(R1+R)
联立两式可得:R=4Ω
(3)矩形线圈下边所受安培力为:F=nBIl
将数值代入可得: B=F/nIl=0.5T
练习册系列答案
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名称 | 链轮 | 飞轮 | |||||||
齿数 | 48 | 35 | 28 | 15 | 16 | 18 | 21 | 24 | 28 |
A. 7.68m/s B. 3.84m/s
C. 2.4m/s D. 1.2m/s