Question

4．如圖所示的天平可用來測定磁感應強度，天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬為L，共N匝，線圈的下部懸掛在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面．當線圈中通有電流I方向如圖所示，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m₁、m₂的砝碼，天平平衡：當電流反向（大小不變）時，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡．由此可知（　�。�

• A． 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{NIL}$g
• B． 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為$\frac{mg}{2NIL}$
• C． 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{NIL}$g
• D． 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為$\frac{mg}{NIL}$

Answer 1

分析 天平平衡后，當電流反向（大小不變）時，安培力方向反向，則右邊相當于多了或少了兩倍的安培力大�。�

解答 解：A、當B的方向垂直紙面向里，開始線圈所受安培力的方向向下，電流方向相反，設N匝線圈的質(zhì)量為m₃，則有（m₁-m₂-m₃）g=NBIL，所以B=$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}-{m}_{3}）g}{NIL}$，故A錯誤．
B、當B的方向垂直紙面向里，開始線圈所受安培力的方向向下，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向上，相當于右邊少了兩倍的安培力大小，所以需要在右邊加砝碼．則有mg=2NBIL，所以B=$\frac{mg}{2NIL}$，故B正確．
C、當B的方向垂直紙面向外，開始線圈所受安培力的方向向上，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向下，相當于右邊多了兩倍的安培力大小，所以需要在左邊加砝碼，故C、D錯誤．
故選：B．

點評 解決本題的關鍵掌握安培力方向的判定，以及會利用力的平衡去求解問題．