電流天平可以用來測量勻強磁場的磁感應強度的大小。測量前天平已調至平衡,測量時,在左邊托盤中放入質量m1=15....
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問題詳情:
電流天平可以用來測量勻強磁場的磁感應強度的大小。測量前天平已調至平衡,測量時,在左邊托盤中放入質量m1=15.0 g的砝碼,右邊托盤中不放砝碼,將一個質量m0=10.0 g、匝數n=10、下邊長l=10.0 cm的矩形線圈掛在右邊托盤的底部,再將此矩形線圈的下部分放在待測磁場中,如圖*所示,線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中,不計連接導線對線圈的作用力,電源電動勢E=1.5 V,內阻r=1.0 Ω。開關S閉合後,調節可變電阻R1使天平平衡,此時理想電壓表示數U=1.4 V,R1=10 Ω。g取10 m/s2,求:
(1)線圈下邊所受安培力的大小F,以及線圈中電流的方向;
(2)矩形線圈的電阻R;
(3)該勻強磁場的磁感應強度B的大小。
【回答】
(1)0.05 N 順時針 (2)4 Ω (3)0.5 T
【解析】(1)天平平衡,因此有m1g=m0g+F,可得F=m1g-m0g=0.05 N,F的方向豎直向下,根據左手定則可判斷出線圈中電流方向為順時針。
(2)線圈中電流的大小I==0.1 A,根據電路規律有U=I(R1+R),可得R=4 Ω。
(3)矩形線圈下邊所受安培力大小F=nBIl,可得B==0.5 T。
知識點:磁場對通電導線的作用力
題型:計算題