(1)闭合电键K前,活塞受到:重力、弹簧的弹力和液体的压强产生的压力(大气产生的压力上下相互抵消).设这时液体的高度为h0,由受力平衡得: mg+ρgh0•L2=F0 ① F0是开始时弹簧的弹力. 闭合电键K后,电流的方向从右向左,根据左手定则可以判定安培力的方向向下,此时的受力平衡: mg+ρgh•L2+BIL=F ② 此时向下的力增加了一个,故液体的压强产生的压力要减小,即液体的高度要减小,油柱的是上表面要下降. (2)油柱上表面下降x,进入容器的液体的体积:△V=S•x 活塞下降的高度:x′=
题目简介
如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置,其上部是一根粗细均匀截面积为S的细管子,下部是一个截面积为正方形(边长为L)的容器,其底部与大气相通,该容器左右两壁为导体-物理
题目详情
(1)在如图所示的情况下,闭合电键K后,油柱的上表面如何移动?
(2)若电流表的示数为I,油柱上表面变化的高度为x,则磁感应强度B为多大?
(3)在磁感应强度B保持不变的情况下,要使油柱的上表面高度差变化更明显,可采用什么措施?(请列举两条)
答案
mg+ρgh0•L2=F0 ①
F0是开始时弹簧的弹力.
闭合电键K后,电流的方向从右向左,根据左手定则可以判定安培力的方向向下,此时的受力平衡:
mg+ρgh•L2+BIL=F ②
此时向下的力增加了一个,故液体的压强产生的压力要减小,即液体的高度要减小,油柱的是上表面要下降.
(2)油柱上表面下降x,进入容器的液体的体积:△V=S•x
活塞下降的高度:x′=
液体的高度:h=h0-x+x′=h0-(
弹簧的弹力变化:F-F0=k•x′=
联立①②③④解得:B=
(3)通过⑤式可以看出:增大电流I或减小液体的密度ρ,减小弹簧的劲度系数k,减小细管的面积等都可以实现.
答:(1)在如图所示的情况下,闭合电键K后,油柱的上表面油柱下移动;
(2)若电流表的示数为I,油柱上表面变化的高度为x,则磁感应强度为B=
(3)在磁感应强度B保持不变的情况下,要使油柱的上表面高度差变化更明显,可采用I增大,k、ρ、