Question

15．利用通电导线在磁场中受到的安培力与磁感应强度的关系就可以测定磁感应强度的大小．实验装置如图所示，弹簧测力计下端挂一矩形导线框，导线框接在图示电路中，线框的短边置于蹄型磁体的N、S极间磁场中的待测位置．
①在接通电路前，待线框静止后，先观察并记录下弹簧测力计的读数F₀；
②接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I，待线框静止后，观察并记录下弹簧测力计的读数F（F＞F₀）．
由以上测量数据可知：导线框所受重力大小等于F₀；磁场对矩形线框位于磁场中的一条边的作用力大小为F-F₀．若已知导线框在磁场中的这条边的长度为L、线圈匝数为N，则利用上述数据计算待测磁场的磁感应强度的表达示为B=$\frac{F-{F}_{0}}{INL}$．

Answer 1

分析 向根据共点力的平衡分析出导线框的重力与安培力的大小，然后由磁感应强度的定义式即可求出磁感应强度．

解答 解：在接通电路前，待线框静止后，先观察并记录下弹簧测力计的读数F₀；
由于导线框此时只受到重力和弹簧的拉力，所以重力等于弹簧的拉力，即F₀；接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I，待线框静止后，观察并记录下弹簧测力计的读数F，此时导线框受到重力、安培力和拉力的作用，处于平衡状态，平衡方程为：F-G-F_安=0
所以：F_安=F-G=F-F₀
又：F_安=NBIL
则：B=$\frac{F-{F}_{0}}{INL}$．
故答案为：F₀，F-F₀，$\frac{F-{F}_{0}}{INL}$．

点评 解决本题的关键掌握安培力的大小公式，掌握左手定则判断安培力的方向，基础题．