Question

学校物理兴趣小组设计了一种可粗略测量磁感应强度的实验，其实验装置如图所示。在该装置中磁铁通过细线竖直悬挂在力传感器下面，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场很弱可忽略不计,此时力传感器读数为F1。细直金属棒作的两端通过导线与一阻值为友的电阻连接形成闭合冋路，金属棒电阻为，导线电阻不计。若让金属棒水平且垂直于磁场以速度v竖直向下匀速运动，此时力传感器示数为F2。已.知金属棒在磁场中的长度为d。

(1）判断通过细直金属棒中的电流方向和它受到的安培力方向；

⑵求出磁铁两极之间磁场的磁感应强度大小

Answer 1

【答案】（1）电流从Q到P 安培力竖直向上 （2）

【命题立意】本题旨在考查安培力、磁感应强度。

【解析】（1）由右手定则判定细金属棒PQ中的电流方向从Q到P，由左手定则可判定直金属棒PQ受到的安培力方向为竖直向上。

对磁铁在金属棒不动时有：

对磁铁在金属棒向下运动时有：

又：  由闭合电路欧姆定律知：

又:

联立以上各式，解得：

【易错警示】（1）根据右手定则判断电流的方向，根据左手定则判定安培力方向。（2）根据平衡条件和牛顿第三定律判断安培力；根据公式FA=BIL、切割公式和闭合电路欧姆定律公式判断磁感应强度大小。