题目内容

15.如图,在本来水平平衡的等臂天平的右盘下挂一矩形线圈,线圈的水平边长为0.1m,匝数为25匝.线圈的下边处于磁感应强度为1T的匀强磁场内,磁场方向垂直纸面.当线圈内通有大小为0.5A、方向如图的电流时,天平恰好重新水平平衡,则磁场方向垂直纸面向里(选填“里”或“外”);现在左盘放一物体后,线圈内电流大小调至1.0A时天平重新平衡,则物体的质量为0.375kg.

分析 根据共点力平衡求得线框的质量,当左盘放上重物时,线圈中的电流必须反向,根据共点力平衡求得所放物体的质量

解答 解:由于天平原来平衡,现在在右侧悬挂线圈,故右侧重,要想系统再次达到平衡,故受到的安培力竖直向上,根据左手定则可知,磁场的方向垂直于纸面向里
根据共点力平衡可知mg=NBIL
解得m=$\frac{NBIL}{g}=\frac{25×1×0.5×0.1}{g}=0.125kg$
当放上物体后,根据共点力平衡可知m′g═mg+NBI′L,解得m′=0.375kg
故答案为:里,0.375

点评 本题主要考查了共点力平衡,关键是明确在左盘放上重物后,电流必须反向,安培力反向即可求得

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