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精英家教网如图所示为电流天平,它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为L,处于匀强磁场内,磁感应强度大小为B、方向与线圈平面垂直.当线圈中通过方向如图所示的电流I时,调节砝码使两臂达到平衡.然后使电流反向,大小不变.这时为使天平两臂再达到新的平衡,则需(  )
A、在天平右盘中增加质量为m=
nBIL
g
的砝码
B、在天平右盘中增加质量为m=
2nBIL
g
的砝码
C、在天平左盘中增加质量为m=
nBIL
g
的砝码
D、在天平左盘中增加质量为m=
2nBIL
g
的砝码
分析:开始时电流逆时针,根据左手定则,底边安培力的方向竖直向上,保持电流大小不变,使电流方向反向,则安培力变为竖直向下,相当于右边多了两个安培力的重量.即mg=2FA
解答:解:开始时底边所受的安培力方向竖直向上,电流反向后,安培力的方向变为竖直向下,相当于右边了两个安培力的重量,即:
mg=2FA
解得:
FA=
1
2
mg

由于:
FA=NBIL
解得:m=
2nBIL
g

要重新平衡,需要在天平左盘中增加质量为m=
2nBIL
g
的砝码;
故选:D.
点评:解决本题的关键掌握安培力的大小F=BIL,以及用左手定则判定其方向.
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