Question

【題目】如圖所示為一種可測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置：磁鐵放在水平放置的電子測(cè)力計(jì)上，兩極之間的磁場(chǎng)可視為水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其余區(qū)域磁場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)，此時(shí)電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G1。將一直銅條AB水平且垂直于磁場(chǎng)方向靜置于磁場(chǎng)中，兩端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與一電阻連接成閉合回路，此時(shí)電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G2�，F(xiàn)使銅棒以豎直向下的恒定速率v在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，這時(shí)電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G3，測(cè)得銅條在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，回路總阻值為R。銅條始終未與磁鐵接觸。

（1）下列判斷正確的是（ ）

A．G1＜G2＜G3 B．G1＝G2＜G3

C．G1＝G2＞G3 D．G1＜G2＝G3

（2）由以上測(cè)得量可以寫(xiě)出磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小的表達(dá)式為_(kāi)___________。

Answer 1

【答案】（1）B（2）或者

【解析】

試題分析：（1）磁鐵放在水平放置的電子測(cè)力計(jì)上，此時(shí)電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G1（磁鐵的重力）；銅條構(gòu)成的閉合電路AB水平且垂直于磁場(chǎng)方向靜置于磁場(chǎng)中時(shí)，銅條不切割磁感線(xiàn)，無(wú)感應(yīng)電流，無(wú)相互作用力，所以示數(shù)為G2仍為磁鐵的重力，即G1=G2；當(dāng)銅條向下運(yùn)動(dòng)，切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則可得感應(yīng)電流方向?yàn)锽到A，再由左手定則可得，安培力方向豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律，磁鐵受向下的作用力、重力、測(cè)力計(jì)向上的支持力，測(cè)力計(jì)的示數(shù)G3等于支持力等于磁鐵受向下的作用力、重力之和；所以G2＜G3 ．綜上所述B答案正確．故選B．

（2）銅條向下運(yùn)動(dòng)，切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，安培力方向豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律，磁鐵受向下的作用力、重力、測(cè)力計(jì)向上的支持力，測(cè)力計(jì)的示數(shù)G3等于支持力等于磁鐵受向下的作用力、重力之和，所以安培力大小F=G3-G1；以速度V切割磁感線(xiàn)安培力大小；兩式結(jié)合得；因?yàn)镚1=G2；所以也可以為