Question

5．如图所示，有一个10匝的矩形线圈，它的ab边的长度为10cm，下半部处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里，线圈通以图中所示方向的电流时，天平平衡，电流大小为0.1A，若将电流反向，需在右盘增加2g砝码方可使天平恢复平衡．则磁场的磁感强度为0.1T（g取10m/s²）．

Answer 1

分析 天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力大小不变，方向反向，右边相当于多了两倍的安培力大小，判断出原来安培力的方向，根据左手定则判断磁场的方向．

解答 解：由题意知开始安培力方向为竖直向下，设线圈重力为G，单匝矩形线圈受到安培力为：F=BIL
电流为图示方向时：m₁g=m₂g+G+nBIL
电流反向时：m₁g=m₂g+G+mg-nBIL
解以上两式得：$B=\frac{mg}{2nIL?}=\frac{2×1{0}_{\;}^{-3}×10}{2×10×0.1×0.1}=0.1T$
故答案为：0.1T

点评 解决本题的关键掌握安培力方向的判定，以及会利用天平平衡条件去求解问题，注意线圈有N匝，则安培力大小含有N．