Question

5．如圖所示的是一種測(cè)量磁感輕度的簡(jiǎn)易裝置，虛線(xiàn)框內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形線(xiàn)圈匝數(shù)為N，ab=cd=L₁，bc=da=L₂，當(dāng)線(xiàn)框中通以逆時(shí)針?lè)较虻暮愣�電流I時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為T(mén)₁（不計(jì)彈簧秤重力）；當(dāng)線(xiàn)框中電流反向，大小不變時(shí)，彈簧秤示數(shù)為T(mén)₂（T₂＞T₁），則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為$\frac{{T}_{2}-{T}_{1}}{2nIL}$，并在圖中標(biāo)出磁場(chǎng)方向．

Answer 1

分析 電流反向后，安培力反向，彈簧秤示數(shù)增大，說(shuō)明原來(lái)的安培力向上，后來(lái)的安培力向下，根據(jù)平衡條件列式求解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，根據(jù)左手定則判斷磁場(chǎng)的方向．

解答 解：當(dāng)線(xiàn)框中通以逆時(shí)針?lè)较虻暮愣�電流I時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為T(mén)₁；當(dāng)線(xiàn)框中電流反向，大小不變時(shí)，彈簧秤示數(shù)增大為T(mén)₂；說(shuō)明安培力先向上，后向下；
根據(jù)平衡條件，有：
mg=nBIL+T₁
mg+nBIL=T₂
聯(lián)立解得：
B=$\frac{{T}_{2}-{T}_{1}}{2nIL}$
開(kāi)始時(shí)，bc邊受安培力向上，電流向右，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)垂直向內(nèi)，如圖所示：

故答案為：$\frac{{T}_{2}-{T}_{1}}{2nIL}$，如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確導(dǎo)體棒bc的受力情況，結(jié)合平衡條件、安培力公式和左手定則進(jìn)行分析，基礎(chǔ)題目．