Question

16．利用如图所示的实验装置可以测量磁场的磁感应强度大小，用绝缘轻质丝线把底边长为L，电阻为R，质量为m的U形线框竖直悬挂在力敏传感器上，将线框置于待测磁场中（可视为匀强磁场），线框平面与磁场方向垂直，用轻质导线连接线框与直流电源，电源内阻不计，电动势可调，导线的电阻忽略不计．当外界拉力F作用于力敏传感器的挂钩上，力敏传感器会显示拉力的大小F，当线框接电动势为E₁的电源时，力敏传感器显示拉力的大小为F₁，当线线框接电动势为E₂的电源时，力敏传感器显示拉力的大小为F₂，下列说法正确的是（　　）

• A． 当线框接电动势为E₁的电源时所受安培力大小为F₁
• B． 当线框接电动势为E₂的电源时力敏传感器显示的拉力大小为线框所受安培力大小与重力大小之差
• C． 待测磁场的磁感应强度大小为$\frac{（{F}_{1}-{F}_{2}）R}{（{E}_{1}-{E}_{2}）L}$
• D． 待测磁场的磁感应强度大小为$\frac{（{F}_{1}-{F}_{2}）R}{（{E}_{2}-{E}_{1}）L}$

Answer 1

分析 分析线框的受力情况，确定安培力大小．根据两次平衡，由平衡条件和安培力公式分别列式，求解磁感应强度大小．

解答 解：由图可知，安培力竖直向下；
A、当线框接电动势为E₁的电源时力敏传感器显示拉力的大小为F₁，所受安培力为F₁-F，故A错误，
B、当线框接电动势为E₂的电源时力敏传感器显示的拉力大小为线框所受安培力大小与F之差，故B错误，
CD、由F₁-F=B$\frac{{E}_{1}}{R}$L；F₂-F=B$\frac{{E}_{2}}{R}$L，两式联立解，B=$\frac{（{F}_{1}-{F}_{2}）R}{（{E}_{1}-{E}_{2}）L}$，故C正确，D错误．
故选：C

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．