Question

小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示。在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的读数为G₁，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计。直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的读数为G₂，铜条在磁场中的长度L。则铜条匀速运动时所受安培力的方向是________，大小是_________，磁感应强度的大小是_______。

Answer

竖直向上 G2－G1

【解析】

考查楞次定律，导体切割磁感线产生感应电动势。

[1]．根据楞次定律，导体棒所受安培力阻碍其相对磁铁的运动，所以铜条所受安培力的方向向上；

[2] [3]．铜条向下匀速运动时，铜条切割磁感线产生的感应电动势:

闭合回路中的感应电流：

铜条受到竖直向上的安培力:

根据牛顿第三定律，磁铁受到铜条竖直向下的反作用力，大小；对磁铁受力分析并根据平衡条件有：

联立解得：

，。