Question

1．利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度，其中2为力敏传感器，3为数字电压表，5为底部长为L的线框，当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数U与所加外力F成正比，即U=kF，式中k为比例系数．用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源．当线框中电流为零时，输出电压为U₀；当线框中电流为I时，输出电压为U，则磁感应强度的大小为$\frac{|\begin{array}{l}{U-{U}_{0}}\\{\;}\end{array}|}{kIL}$．

Answer 1

分析 当线框中电流为I时，力敏传感器的挂钩受到的拉力会发生变化，由于电流分析不定，拉力可能增大可能减小，根据安培力公式和数字电压表上的读数U与所加外力F的关系列方程解决．

解答 解：由题意，当线框中的电流为零时，输出电压为U₀时，U_O=kmg，
当线框中电流为I时，所受到的安培力为F_A=BIL，
那么U=k（mg+BIL），整理得：B=$\frac{|\begin{array}{l}{U-{U}_{0}}\\{\;}\end{array}|}{kIL}$．
故答案为：$\frac{|\begin{array}{l}{U-{U}_{0}}\\{\;}\end{array}|}{kIL}$．

点评 考查学生在新情境中应用所学知识的能力，注意抽取有效的信息，注意电流方向的不确定性．