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高中物理
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1.
(2023高二上·河源月考)
兴趣小组探究磁场力与电流大小的关系,设计的原理图如图,两相同通电线圈竖直正对放置,在两线圈中央用绝缘细线悬挂一长度为L的导体棒ab(L小于线圈的直径),绝缘细线系在精密天平横梁的左侧,天平左右悬点关于支点对称,当地重力加速度为g,小组同学进行了一系列操作.
(1) 两线圈间的磁场近似为匀强磁场,根据图中线圈中的电流方向,判断出图中未画箭头的一簇磁感线的方向应为
(选填“水平向左”或“水平向右”).
(2) 往天平右侧砝码盘中加入砝码,测量出导体棒ab的质量m
0
.
(3) 给导体棒ab通入电流I
0
, 在ab水平静止的同时保证导体棒ab与磁感线垂直,调节天平,发现需要在砝码盘中加入
的砝码,天平才重新平衡,则此时导体棒受到的磁场力大小为
,方向
.
(4) 只改变ab通入的电流I的大小,在ab水平静止的同时保证导体棒ab与磁感线垂直,调节天平,读出砝码的质量m,比较磁场力与电流大小的关系.
(5) 小组同学得出多组m、I数据后,作出了m-I图像,该图像是一条直线,斜率为k,则两线圈间的匀强磁场磁感应强度的大小为
(用g、k、L表示)
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