Question

【题目】如图为“电流天平”示意图，它可用于测定磁感应强度B．在天平的右端挂有一个用一根较粗导线制成的矩形线框，底边cd长l=20cm，放在待测匀强磁场中，使线圈平面与磁场垂直．设磁场方向垂直于纸面向里，当线框中通入电流I=500mA时，两盘均不放砝码，天平平衡．若保持电流大小不变，使电流方向反向，则要在天平左盘加质量m=8.2g砝码天平才能平衡．则：

（1）cd边的电流在方向反向之后的方向为（填“向左”或“向右”）
（2）计算磁感应强度大小的表达式为B=；磁感应强度B的大小为 T．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】
（1）向左
（2）,0.41 T
【解析】解：（1）电流反向后要在天平左盘加质量m=8.2g砝码天平才能平衡，故开始时cd边安培力的方向竖直向上，电流反向后安培力向下，根据左手定则，cd边的电流在方向反向之后的方向向左；（2）开始时cd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．

故：mg=2BIL

解得：

B= = =0.41T

所以答案是：（1）向左；（2） ，0.41 T．

【考点精析】解答此题的关键在于理解安培力的相关知识，掌握安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零．