Question

高二物理选修1-1,急啊

如图所示,挂在天平托盘底部的矩形线圈一部分悬在匀强磁场中.bc长度为2cm.先调节天平平衡,然后给线圈通以如图所示的电流,大小为10A,发现这是要在天枰座盘上加质量为2x10的-2次方kg的砝码,才能使天枰重新平衡.这是什么原因呢?能否给题中给出的数据算出线圈所在磁场的磁感应强度大小?(取g=10N\kg.体重的仪器称为电流天平,它既可以用来测量物体质量又可以测量安培力)

Answer 1

通电后，磁场对bc有向下(可以用安培定则判断力F的方向）大小为F=BIL的安培力，这时左盘所放砝码的重如果等于这个力F的大小，天平就会重新平衡，所以BIL＝mg，得磁感应强度B=mg/IL=1T。

Answer 2

由左手定则判断通电后线圈的bc向下，大小为F=ILB
由题意知，为使天平平衡。左盘中加法码质量为2x10的-2次方kg，G＝mg=0.2N
F=G
所以ILB=G
B=G/IL=0.2/10*0.02=1T
即线圈所在磁场的磁感应强度大小为1T.

Answer 3

由F=BIL
知B＝ F/IL (其中F为力，B为磁感应强度，I为电流，L为垂直于磁场方向长度)
F＝mg
则有B＝mg / IL =0.02*10/（10*0.02）＝1特