Question

（2011?順義區(qū)一模）學習磁場后，某研究小組開始對磁場的測量進行探究．此小組采用如下實驗器材測定勻強磁場的磁感應強度B．
實驗器材：匝數為n且邊長為L的正方形線圈、輕彈簧、質量為m的小鉤碼、毫米刻度尺、蓄電池、電流表、滑動變阻器、導線、開關、木質支架等．實驗裝置如圖．
實驗步驟：
A．先用輕彈簧懸掛質量為m的小鉤碼，測量輕彈簧的伸長量△x₀，用來求彈簧的勁度系數；
B．把實驗器材按圖示裝置連接好，接通電路，調整滑動變阻器，記錄電流表示數為I，以及因通電而使輕彈簧發(fā)生的彈簧長度的改變量△x；
C．再調整滑動變阻器，多次進行測量，然后取平均值．請寫出B的表達式

B=

mg△x

nIL△x0

（用△x、△x₀、I、L、m、n來表示，重力加速度為g）

Answer 1

分析：通過質量為m的小鉤碼與輕彈簧的伸長量△x₀，由胡克定律來確定彈簧的勁度系數；當通過導線框處于磁場中時，根據左手定則來判定安培力方向，對其受力分析，列出平衡方程，從而求出磁感應強度．

解答：解：質量為m的小鉤碼懸掛于輕彈簧，由胡克定律可得：mg=k△x₀
 解得：k=

mg

△x0

當懸掛于輕彈簧下的通過導線框，在磁場中受到安培力作用，使得彈簧發(fā)生形變．
由左手定則可確定安培力方向豎直向下，所以F_安=F_彈
即nBIL=k△x
 所以有 B=

mg△x

nIL△x0

（用△x、△x₀、I、L、m、n來表示，重力加速度為g）
故答案為：B=

mg△x

nIL△x0

點評：考查胡克定律、左手定則，運用受力平衡條件，特別注意導線框的重力已忽略．同時安培力的大小公式的匝數不能少．