Question

12．如图所示的等壁天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽度为L，共N匝，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中未通有电流时，在天平左右两边加上质量各为m₁、m₂的砝码，天平平衡．当通以图示方向的电流I时，右边再加上质量为m的砝码后天平重新平衡，则线圈的质量为m₁-m₂，匀强磁场的磁感应强度大小为$\frac{mg}{2NIL}$．

Answer 1

分析 未通电时，根据共点力平衡即可求的线圈质量，通电后天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力方向反向，则右边相当于多了或少了两倍的安培力大小．

解答 解：未通电时，根据平衡可知m₁g=m₂g+m′g
m′=m₁-m₂
当B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，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，所以需要在右边加砝码．则有mg=2NBIL，所以：$B=\frac{mg}{2NIL}$
故答案为：m₁-m₂，$\frac{mg}{2NIL}$

点评 解决本题的关键掌握安培力方向的判定，以及会利用力的平衡去求解问题．