Question

5．如图所示的是一种测量磁感轻度的简易装置，虚线框内有垂直于纸面的匀强磁场，矩形线圈匝数为N，ab=cd=L₁，bc=da=L₂，当线框中通以逆时针方向的恒定电流I时，弹簧秤的示数为T₁（不计弹簧秤重力）；当线框中电流反向，大小不变时，弹簧秤示数为T₂（T₂＞T₁），则磁感应强度B的大小为$\frac{{T}_{2}-{T}_{1}}{2nIL}$，并在图中标出磁场方向．

Answer 1

分析 电流反向后，安培力反向，弹簧秤示数增大，说明原来的安培力向上，后来的安培力向下，根据平衡条件列式求解磁感应强度B的大小，根据左手定则判断磁场的方向．

解答 解：当线框中通以逆时针方向的恒定电流I时，弹簧秤的示数为T₁；当线框中电流反向，大小不变时，弹簧秤示数增大为T₂；说明安培力先向上，后向下；
根据平衡条件，有：
mg=nBIL+T₁
mg+nBIL=T₂
联立解得：
B=$\frac{{T}_{2}-{T}_{1}}{2nIL}$
开始时，bc边受安培力向上，电流向右，根据左手定则，磁场垂直向内，如图所示：

故答案为：$\frac{{T}_{2}-{T}_{1}}{2nIL}$，如图所示．

点评 本题关键是明确导体棒bc的受力情况，结合平衡条件、安培力公式和左手定则进行分析，基础题目．