Question

学习磁场后，某研究小组开始对磁场的测量进行探究．此小组采用如下实验器材测定匀强磁场的磁感应强度B．
实验器材：匝数为n且边长为L的正方形线圈、轻弹簧、质量为m的小钩码、毫米刻度尺、蓄电池、电流表、滑动变阻器、导线、开关、木质支架等．实验装置如图．
实验步骤：
A．先用轻弹簧悬挂质量为m的小钩码，测量轻弹簧的伸长量△x，用来求弹簧的劲度系数；
B．把实验器材按图示装置连接好，接通电路，调整滑动变阻器，记录电流表示数为I，以及因通电而使轻弹簧发生的弹簧长度的改变量△x；
C．再调整滑动变阻器，多次进行测量，然后取平均值．请写出B的表达式______（用△x、△x、I、L、m、n来表示，重力加速度为g）

Answer 1

【答案】分析：通过质量为m的小钩码与轻弹簧的伸长量△x，由胡克定律来确定弹簧的劲度系数；当通过导线框处于磁场中时，根据左手定则来判定安培力方向，对其受力分析，列出平衡方程，从而求出磁感应强度．
解答：解：质量为m的小钩码悬挂于轻弹簧，由胡克定律可得：mg=k△x
 解得：
当悬挂于轻弹簧下的通过导线框，在磁场中受到安培力作用，使得弹簧发生形变．
由左手定则可确定安培力方向竖直向下，所以F_安=F_弹
即nBIL=k△x
 所以有 （用△x、△x、I、L、m、n来表示，重力加速度为g）
故答案为：
点评：考查胡克定律、左手定则，运用受力平衡条件，特别注意导线框的重力已忽略．同时安培力的大小公式的匝数不能少．