如圖所示是一個(gè)可以用來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長(zhǎng)方體絕緣容器內(nèi)部高為L(zhǎng)，厚為d（圖中指垂直紙面方向的厚度），左右兩管等高處裝有兩根完全相同的開(kāi)口向上的管子a、b，上、下兩側(cè)裝有電極C（正極）和D（負(fù)極）并經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電源連接，容器中注滿能導(dǎo)電的液體，液體的密度為ρ；將容器置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，豎直管子a、b中的液面高度相同，開(kāi)關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差．若當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差為h，電路中電流表的讀數(shù)為I，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．
分析：當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，液體中有電流流過(guò)，電流在磁場(chǎng)中受到安培力作用，液體在力的作用下發(fā)生流動(dòng)，使液面高度發(fā)生變化．根據(jù)高出的液體處于平衡狀態(tài)列方程可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．
解答：解：開(kāi)關(guān)S閉合后，導(dǎo)電液體中有電流由C流到D，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)電液體要受到向右的安培力F作用，
F=BIL
在液體中產(chǎn)生附加壓強(qiáng)P，這樣a、b管中液面將出現(xiàn)高度差．
長(zhǎng)方體絕緣容器D的橫截面積：S=L?d
左右兩邊的壓力差：△F=PS
又：△F=F
在液體中產(chǎn)生附加壓強(qiáng)P為P=ρ．gh
聯(lián)立以上公式，解得：B=
ρ．ghd
I

答：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為：B=
ρ．ghd
I
點(diǎn)評(píng)：本題有一定創(chuàng)新性，考查了學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，是一道考查學(xué)生創(chuàng)新思維、綜合應(yīng)用知識(shí)能力的好題．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?奉賢區(qū)一模）實(shí)驗(yàn)研究表明：在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧所受彈力的大小與彈簧的形變長(zhǎng)度成正比即F=k△x，k為勁度系數(shù)，△x為形變量．如圖所示是一個(gè)可以用來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置，其上部是一根粗細(xì)均勻截面積為S的細(xì)管子，下部是一個(gè)截面積為正方形（邊長(zhǎng)為L(zhǎng)）的容器，其底部與大氣相通，該容器左右兩壁為導(dǎo)體，其他各面是絕緣的．容器內(nèi)有一個(gè)正方形的金屬活塞，其邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)，可在金屬容器內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，活塞下方有一輕質(zhì)彈簧支撐著，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，（實(shí)驗(yàn)中彈簧形變不超過(guò)彈性限度），活塞上部充滿密度為ρ的絕緣油．容器的左右兩壁與一電路連接，當(dāng)被測(cè)磁場(chǎng)的磁感線垂直容器的外表面，閉合電鍵K后，豎直管中油柱的上表面的高度變化指示被測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．
（1）閉合電鍵K后，油柱的上表面如何移動(dòng)？
油柱下移
油柱下移

（2）若電流表的示數(shù)為I，油柱上表面變化的高度為x，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
kS
L2
-ρgL2(
S
L2
-1)
IL
x
kS
L2
-ρgL2(
S
L2
-1)
IL
x

（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變的情況下，要使油柱的上表面高度變化更明顯，可采用什么措施？（請(qǐng)列舉兩條）
I增大
I增大
，
S減小
S減小
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B有多種方法，下面是利用導(dǎo)電液體的附加壓強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量．如圖所示是一個(gè)可以用來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長(zhǎng)方體絕緣容器，內(nèi)部高為L(zhǎng)厚為d，左右兩側(cè)等高處裝有兩根完全相同的開(kāi)口向上的管子a、b，上、下兩側(cè)裝有電極C（正極）和D（負(fù)極）并經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電源連接，容器中注滿能導(dǎo)電的液體，液體的密度為ρ，將容器置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，豎直管子a、b中的液面高度相同，開(kāi)關(guān)S閉合后，a、b管中液面高度差為h，電路中電流表的示數(shù)為I，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為
 
，為了提高測(cè)量的精度請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)意見(jiàn)
 
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示是一個(gè)可以用來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置，其上部是一根粗細(xì)均勻截面積為S的細(xì)管子，下部是一個(gè)截面積為正方形（邊長(zhǎng)為L(zhǎng)）的容器，其底部與大氣相通，該容器左右兩壁為導(dǎo)體，其他各面是絕緣的．容器內(nèi)有一個(gè)正方形的金屬活塞，其邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)，可在金屬容器內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，活塞下方有一輕質(zhì)彈簧支撐著，彈簧所受彈力的大小與彈簧的形變長(zhǎng)度成正比，比例系數(shù)為k（即F=k△x），活塞上部充滿密度為ρ的絕緣油．容器的左右兩壁與一電路連接，當(dāng)被測(cè)磁場(chǎng)的磁感線垂直容器的外表面，閉合電鍵K后，豎直管中油柱的上表面的高度發(fā)生變化，以此來(lái)指示被測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．
（1）在如圖所示的情況下，閉合電鍵K后，油柱的上表面如何移動(dòng)？
（2）若電流表的示數(shù)為I，油柱上表面變化的高度為x，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？
（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變的情況下，要使油柱的上表面高度差變化更明顯，可采用什么措施？（請(qǐng)列舉兩條）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示是一個(gè)可以用來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長(zhǎng)方體絕緣容器內(nèi)部高為L，厚為d，左右兩側(cè)等高處裝有兩根完全相同的開(kāi)口向上的管子ab，上、下兩側(cè)裝有電極C（正極）和D（負(fù)極）并經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電源連接，容器中注滿能導(dǎo)電的液體，液體的密度為；將容器置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，豎直管子a、b中的液面高度相同，開(kāi)關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差。

   （1）試分析當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差的原因?并回答哪個(gè)管的液面高。

   （2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電路中電流表的讀數(shù)為I，兩管液面高度差為h．則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是_________________。

（3）若用此裝置測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B時(shí)，為了提高測(cè)量的靈敏度，請(qǐng)分析電流強(qiáng)度為I，液體的密度為，容器的厚度d應(yīng)滿足的條件?

（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，回路中會(huì)產(chǎn)生由C到D的電流在磁場(chǎng)中，會(huì)受到向右的安培力作用，安培力在右側(cè)產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，此壓強(qiáng)可支持一段液柱高，這段液柱高即為高度差。圖中應(yīng)是b管液面比a管液面高。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案