Question

【题目】电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小。测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量为m的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质量为m0、匝数为n、下边长为L的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中。如图甲所示，线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力，电源电动势为E，内阻为r.开关S闭合后，调节可变电阻至R1时，天平正好平衡。此时电压表读数为U；已知m0>m，取重力加速度为g，则（ ）

A.矩形线圈中电流的方向为顺时针方向

B.矩形线圈的电阻

C.匀强磁场的磁感应强度的大小

D.若仅将磁场反向，在左盘添加质量为2m0-m的砝码可使天平重新平衡

Answer 1

【答案】C

【解析】

A. 已知m0>m，要使线圈处于平衡状态，则所受安培力的方向应该向上，根据左手定则可知线圈中电流的方向应该是逆时针方向，故A错误；

B. 根据闭合电路欧姆定律可得 ，解得矩形线圈的电阻 ，故B错误；

C. 根据平衡条件可得，而 ，，解得匀强磁场的磁感应强度的大小，故C正确；

D. 开始线圈所受安培力的方向向上，仅将磁场反向，则安培力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，所以需要在左边加砝码，添加质量为的砝码可使天平重新平衡，故D错误；