图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感...
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图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;为电流表;S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.
(1)在图中画线连接成实验电路图________.
(2)完成下列主要实验步骤中的填空:
①按图接线.
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1.
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出________,并用天平称出________.
④用米尺测量________.
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=________.
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里.
【回答】
(1)如图所示
重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙的质量m2 D的底边长度L
【详解】
(1)如图所示
(2)③重新处于平衡状态;读出电流表的示数I;此时细沙的质量m2;④D的底边长度l; (3)(4)开关S断开时,D中无电流,D不受安培力,此时D所受重力Mg=m1g;S闭合后,D中有电流,左右两边所受合力为0,D所受合力等于底边所受的安培力,如果m2>m1,有
m2g= m1g+BIL
则安培力方向向下,根据左手定则可知,磁感应强度方向向外;如果m2<m1,有
m2g= m1g-BIL
则安培力方向向上,根据左手定则可知,磁感应强度方向向里;综上所述,则
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知识点:安培力与洛伦兹力单元测试
题型:实验,探究题
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