如图所示,质量不能忽略的矩形线圈abcd,匝数为n,线圈的水平边长为L,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直

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  • 解题思路:天平平衡后,当电流反向(大小不变)时,安培力方向反向,则右边相当于多了或少了两倍的安培力大小.

    (1)若B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向向下,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向上,相当于右边少了两倍的安培力大小,所以右边应加砝码;

    若B的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向向上,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向下,相当于右边多了两倍的安培力大小,需要在左边加砝码.

    故磁场的方向垂直纸面向外;

    (2)根据平衡条件:

    有:mg=2nBIL,

    得:B=[mg/2nIL].

    答:(1)请判断磁场的方向并在虚框中标出

    (2)导出用已知量和测量得到的量n、m、L、I计算B的表达式为B=[mg/2nIL].

    点评:

    本题考点: 安培力.

    考点点评: 解决本题的关键掌握安培力方向的判定,以及会利用力的平衡去求解问题.