Question

7．現(xiàn)有如下實驗器材：
天平一臺，各種質(zhì)量砝碼若干
邊長為L、匝數(shù)為N的正方形線圈一個
直流電源一個
電流計一個
開關(guān)、電阻、細(xì)導(dǎo)線及固定裝置若干
請用以上器材設(shè)計一個可以精確測量勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的實驗．
要求：
（1）在虛線框內(nèi)畫出實驗原理圖
（2）為了測量磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度需要測量哪些物理量？
（3）寫出計算磁感應(yīng)強(qiáng)度的主要關(guān)系式．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗原理設(shè)計電路圖，確定要測量的物理量，寫出實驗步驟，得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式．

解答 解：（1）實驗裝置如圖所示，
（2）要測量的物理量：①電路中的電流I，②天平盤中添加砝碼的質(zhì)量△m．
（3）可采用如下實驗步驟：①將電路閉合，電流表的讀數(shù)設(shè)為I，在某盤中（如右盤）放入合適砝碼使天平平衡，②將電流反向，這時需要在另一盤（如左盤）中放入質(zhì)量為△m的砝碼使天平再次平衡．則2NIB=△mg，則B=$\frac{△mg}{2NI}$，采用如上使電流反向的測量方法可減小測量誤差，
答：（1）在虛線框內(nèi)畫出實驗原理圖（見右上圖）
（2）為了測量磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度需要測量的物理量有：①電路中的電流I，②天平盤中添加砝碼的質(zhì)量△m．
（3）寫出計算磁感應(yīng)強(qiáng)度的主要關(guān)系式：$B=\frac{△mg}{2NI}$

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是明確實驗原理，根據(jù)實驗原理設(shè)計合適的電路圖，通過本題平時一定要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的訓(xùn)練、