Question

【題目】如圖所示為電流天平，可以用來(lái)測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長(zhǎng)為L，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通過(guò)電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡，然后使電流反向，大小不變，這時(shí)需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂再次達(dá)到新的平衡。

(1)若線圈串聯(lián)一個(gè)電阻R連接到電壓為U的穩(wěn)定電源上，已知線圈電阻為r，當(dāng)線圈中通過(guò)電流I時(shí)，請(qǐng)用題給的物理量符號(hào)表示出電阻R的大小.

(2)請(qǐng)用重力加速度g和n、m、L、I導(dǎo)出B的表達(dá)式.

Answer 1

【答案】(1) 　(2)

【解析】

(1)根據(jù)閉合電路的歐姆定律即可求得；

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

(1) 根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得I（R+r）=U

解得： ；

(2) 根據(jù)平衡條件：

有：mg=2nBIL，

解得：。