如圖所示是一個可以用來測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長方體絕緣容器內(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)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)開關(guān)斷開時，豎直管子a、b中的液面高度相同，開關(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?并回答哪個管的液面高。

   （2）當(dāng)開關(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）若用此裝置測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B時，為了提高測量的靈敏度，請分析電流強(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)開關(guān)S閉合后，回路中會產(chǎn)生由C到D的電流在磁場中，會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。

解析：開關(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，在液體中會產(chǎn)生附加壓強(qiáng)P。這樣a、b管中液面將出現(xiàn)高度差。則在液體中產(chǎn)生附加壓強(qiáng)P為

又因為安培力

所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為

（3）通電液體在磁場中受到安培力F=BIl  故長方體容器兩側(cè)面的壓強(qiáng)差p=，又∵p=ρhg   ∴h=為了提高靈敏度，只有當(dāng)I很大，、d又很小時即使B很微弱，h也有明顯的高度差，所以I越大，、d 越小，測量的靈敏度越高。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是一個可以用來測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長方體絕緣容器內(nèi)部高為L，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)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)開關(guān)斷開時，豎直管子a、b中的液面高度相同，開關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差．若當(dāng)開關(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�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?奉賢區(qū)一模）實驗研究表明：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．如圖所示是一個可以用來測量磁感應(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，下部是一個截面積為正方形（邊長為L）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)有一個正方形的金屬活塞，其邊長也為L，可在金屬容器內(nèi)無摩擦滑動，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，（實驗中彈簧形變不超過彈性限度），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)被測磁場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磁場的強(qiáng)弱．
（1）閉合電鍵K后，油柱的上表面如何移動？
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？（請列舉兩條）
I增大
I增大
，
S減小
S減小
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)測磁感應(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)行測量．如圖所示是一個可以用來測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長方體絕緣容器，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)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)開關(guān)斷開時，豎直管子a、b中的液面高度相同，開關(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
 
，為了提高測量的精度請?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)意見
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示是一個可以用來測量磁感應(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，下部是一個截面積為正方形（邊長為L）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)有一個正方形的金屬活塞，其邊長也為L，可在金屬容器內(nèi)無摩擦滑動，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)被測磁場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，以此來指示被測磁場的強(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？
（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？（請列舉兩條）

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