Question

【題目】某物理興趣小組為測量磁感應(yīng)強度設(shè)計了如圖所示的實驗裝置

相距為L的平行光滑導(dǎo)軌水平放置，平行導(dǎo)軌處在勻強磁場中，導(dǎo)軌上放置一長度也為L的導(dǎo)體棒。導(dǎo)體棒上系兩根平行絕緣細線，分別連接到兩個相同的拉力傳感器上，導(dǎo)軌右端連接一電阻箱和電池，電池電動勢為E，電池內(nèi)阻、導(dǎo)軌電阻及導(dǎo)體棒電阻均不計。

(1)勻強磁場的方向為_____（選填“水平向左”“水平向右”“垂直紙面向里”或“垂直紙面向外”）。

(2)多次改變電阻箱的阻值R，得到對應(yīng)的拉力傳感器顯示的數(shù)值F，現(xiàn)以F為縱軸，要得到線性圖像，橫軸應(yīng)該為_____。

(3)若得到的線性圖像的斜率為k，則勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=_______。

Answer 1

【答案】垂直紙面向里

【解析】

(1)[1]根據(jù)電路可知通過導(dǎo)體棒的電流為豎直向下，拉力傳感器測量拉力，所以安培力應(yīng)水平向右，根據(jù)左手定則可知磁感應(yīng)強度為垂直于紙面向里。

(2)[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知通過導(dǎo)體棒的電流為

則拉力傳感器示數(shù)為

變形得

所以以F為縱軸，要得到線性圖像，橫軸應(yīng)該為。

(3)[3]圖像斜率為，結(jié)合上述表達式可知

解得