题目内容

9.利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B的大小.用绝缘轻质丝线 把底部长为L、电阻为R、质量为m的“U”形线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用轻质导线连接线框与电源,导线的电阻忽略不计.当有拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时,拉力显示器可以直接显示力敏传感器所受的拉力.当线框接入恒定电压为E1时,拉力显示器的示数为F1;接入恒定电压为E2时(电流方向与电压为E1时相反),拉力显示器的示数为F2.已知 F1>F2,则磁感应强度B的大小为(  )
A.B=$\frac{R({F}_{1}-{F}_{2})}{L({E}_{1}-{E}_{2})}$B.B=$\frac{R({F}_{1}-{F}_{2})}{L({E}_{1}+{E}_{2})}$
C.B=$\frac{R({F}_{1}+{F}_{2})}{L({E}_{2}-{E}_{1})}$D.B=$\frac{R({F}_{1}+{F}_{2})}{L({E}_{1}+{E}_{2})}$

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:当通上电流后,对线框受力分析得出F1=mg+BI1L,F2=mg-BI2L
I1=$\frac{E_{1}}{R}$
I1=$\frac{E_{1}}{R}$
联立解得:
B=$\frac{R({F}_{1}-{F}_{2})}{L({E}_{1}+{E}_{2})}$
故B正确,ACD错误.
故选:B

点评 本题利用安培力来确定磁感应强度,主要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

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