题目内容
19．
利用通电导线在磁场中受到的安培力与磁感应强度的关系就可以测定磁感应强度的大小．实验装置如图所示，弹簧测力计下端挂一矩形多匝线圈，将矩形线圈的短边全部置于蹄形磁铁N极、S极间磁场中的待测位置且短边保持水平．为了简化测量过程，放置矩形线圈时，矩形线圈所在的平面要与N极S极的连线垂直（填“垂直”或“平行”）；当开关未闭合时弹簧测力计的读数为F0，它表示的是导线框的重力；接通电路开关，调节滑动变阻器的滑动片使电流表读数为I，此时弹簧测力计的读数增大为F；再测出线框在磁场中的这条边的长度L，如果线圈匝数为N，可以得出待测磁场的磁感应强度B=$\frac{F-{F}_{0}}{INL}$．
分析 根据共点力的平衡分析出导线框的重力与安培力的大小，然后由磁感应强度的定义式即可求出磁感应强度．
解答 解：放置矩形线圈时，矩形线圈所在的平面要与N极S极的连线垂直；
在接通电路前，待线框静止后，先观察并记录下弹簧测力计的读数F0；
由于导线框此时只受到重力和弹簧的拉力，所以重力等于弹簧的拉力，即F0；
接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I，待线框静止后，观察并记录下弹簧测力计的读数F，此时导线框受到重力、安培力和拉力的作用，处于平衡状态，平衡方程为：F-G-F安=0
所以：F安=F-G=F-F0
又：F安=NBIL
则：B=$\frac{F-{F}_{0}}{INL}$
故答案为：垂直，导线框的重力，$\frac{F-{F}_{0}}{INL}$．
点评 解决本题的关键掌握安培力的大小公式，掌握左手定则判断安培力的方向，基础题．
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