图中虚线框内存在一沿水平方向、与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小,并判定其方向。所用部分器材如图所示,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。(含图)
实验步骤如下:
a.按图接线。
b.保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态,然后用天平称出细沙质量。
c.闭合开关S,调节电阻箱的阻值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D重新处于平衡状态,然后读出电流表的示数I,并用天平称出此时细沙的质量。
d.用米尺测量D的底边长度L。
(1)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B= 。
(2)判定磁感应强度方向的方法是:若m2 m1,磁感应强度方向垂直纸面向外;若m2 m1,磁感应强度方向垂直纸面向里。(填 “>” 或“ =” 或“ <” )