Question

18．如图所示，当左边的线圈通以逆时间方向的电流时，天平恰好平衡，此时天平右边砝码的质量为m．若将线圈中的电流改为顺时针方向而大小不变时，则需在天平右边增加质量为△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为多少（重力加速度为g）？

Answer 1

分析 如图所示，因线圈通电导致线圈下框受力正好与砝码平衡，当改变电流方向时，磁场力大小不变，方向改变，从而增加砝码后，再次平衡，则可求出磁场力大小．

解答 解：如图所示，线圈通以逆时针电流时，下框受到安培力向上，大小为F_A．
当通以顺时针电流时，下框受到安培力向下，大小仍为F_A．
而天平右边需要增加△m的砝码才能再次平衡．
所以2F_A=△mg  则F_A=$\frac{1}{2}$△mg；
答：通电线圈受到磁场力大小为$\frac{1}{2}$△mg．

点评 当电流反向时，线圈受力增加为原来2倍．同时运用左手定则来判定安培力的方向．