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精英家教网利用如图所示装置可测磁感应强度B,矩形线圈宽为L,共N匝,磁场垂直于纸面,当线圈中通以方向如图所示的电流I时,天平如图示那样平衡.当电流改为反方向时(大小不变),右边再加质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知B的方向垂直纸面向
 
,且B=
 
分析:天平平衡后,当电流反向(大小不变)时,安培力大小不变,方向反向,右边相当于多了两倍的安培力大小,判断出原来安培力的方向,根据左手定则判断磁场的方向.
解答:解:由题知,当电流改为反方向时(大小不变),右边再加质量为m的砝码后,天平重新平衡,说明电流反向后,线框所受的安培力方向由原来的向下变成向上,即开始线圈所受安培力的方向向下,根据安培定则判断可知,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,根据天平平衡有:
mg=2NBIL,
所以B=
mg
2NIL

故答案为:里;
mg
2ILN
点评:解决本题的关键掌握安培力方向的判定,以及会利用天平平衡条件去求解问题,注意线圈有N匝,则安培力大小含有N.
练习册系列答案
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精英家教网I.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧 a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是
 

A.a的原长比b的短;
B.a的劲度系数比b的大;
C.a的劲度系数比的小;
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比;
II.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2精英家教网
①在某次测量中,用游标卡尺测量窄片K的宽度,游标卡尺如图所示,则窄片K的宽度d=
 
m(已知L>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=4.0×10-2s,t2=2.0×10-2s;
②用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m,则小车的加速度大小a=
 
 m/s2
III.有一个小灯泡上标有“4.8V、2W”的字样,现在测定小灯泡在不同电压下的电功率,并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线.有下列器材可供选用:
A 电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)   
B 电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
C 电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω)
D 定值电阻R1=2kΩ
E 定值电阻R2=10kΩ
F 滑动变阻器R(10Ω,2A)
G 学生电源(直流5V,内阻不计)
H 开关、导线若干
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①为了使测量结果尽可能准确,实验中所用电压表应选用
 
;定值电阻应选用
 
.(均用序号字母填写);
②为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图;
③根据实验做出P-U2图象,下面的四个图象中可能正确的是
 

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