题目内容
【题目】小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长L=0.1m，竖直边长H=0.3m，匝数为
。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度
，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。（重力加速度取
）
（1）为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数至少为多少
（2）进一步探究电磁感应现象，另选
匝、形状相同的线圈，总电阻
，不接外电流，两臂平衡，如图2所示，保持
不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度
。当挂盘中放质量为0.01kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率
。
【答案】（1）
匝（2）
【解析】（1）线圈受到安培力
①
天平平衡
②
代入数据得匝 ③
（2）由电磁感应定律得
④
⑤
由欧姆定律得
⑥
线圈受到安培力
⑦
天平平衡
⑧
代入数据可得
⑨
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