圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場．現通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感...

問題詳情：

圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場．現通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、並判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位於紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關．此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線．

(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖________．

(2)完成下列主要實驗步驟中的填空：

①按圖接線．

②保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處於平衡狀態；然後用天平稱出細沙質量m1．

③閉合開關S，調節R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D________；然後讀出________，並用天平稱出________．

④用米尺測量________．

(3)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B＝________．

(4)判定磁感應強度方向的方法是：若________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向裏．

【回答】

(1)如圖所示

    重新處於平衡狀態    電流表的示數I    此時細沙的質量m2    D的底邊長度L            

【詳解】

（1）如圖所示

（2）③重新處於平衡狀態；讀出電流表的示數I；此時細沙的質量m2；④D的底邊長度l; （3）（4）開關S斷開時，D中無電流，D不受安培力，此時D所受重力Mg=m1g；S閉合後，D中有電流，左右兩邊所受合力為0，D所受合力等於底邊所受的安培力，如果m2＞m1，有

m2g= m1g+BIL

則安培力方向向下，根據左手定則可知，磁感應強度方向向外；如果m2＜m1，有

m2g= m1g-BIL

則安培力方向向上，根據左手定則可知，磁感應強度方向向裏；綜上所述，則

．

知識點：安培力與洛倫茲力單元測試

題型：實驗,探究題