1、本网站所提供的信息，只供教育教学参考之用。
2、本网站及其会员一概毋须以任何方式就任何信息传递或传送的失误、不准确或错误对用户或任何其他人士负任何直接或间接的责任。
3、在法律允许的范围内，本网站在此声明,不承担用户或任何人士就使用或未能使用本网站所提供的信息或任何链接或项目所引致的任何直接、间接、附带、从属、特殊、惩罚性或惩戒性的损害赔偿。
4、访问者在从事与本网站相关的所有行为(包括但不限于访问浏览、利用、转载、宣传介绍)时，必须以善意且谨慎的态度行事；访问者不得故意或者过失的损害本网站的各类合法权益，不得利用本网站以任何方式直接或者间接的从事违反中华人民共和国法律、国际公约以及社会公德的行为。对于访问者利用本网站提供的信息而作出的任何决策、决定以及其后果，本网站不承担任何责任
5、本网站图片，文字之类版权，本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权，如果侵犯，请及时通知我们，本网站将在第一时间及时删除。
6、凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
试卷云
某物理兴趣小组设计了一个电流天平，如图甲所示：“E”形磁铁的两侧为
极，中心为
极，磁极之间的磁场是沿半径向外的辐向磁场，磁场只分布在图乙左右各
的范围内，距离中心
处的磁感应强度大小为
（
为已知常数）；一半径为
的圆形线圈
，套在一个绝缘框架上，与上方的秤盘连为一体，线圈两端
与外电路连接，秤盘与
之间连接一轻质弹簧。当把待测重物放在秤盘上时，秤盘和线圈一起向下运动，弹簧被压缩，随后通过
两端对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流便可确定重物的质量。已知线圈匝数为
，电阻为
，弹簧劲度系数为
，秤盘框架和线圈的总质量为
，空气阻力忽略不计，分析以下问题：
（1）外电路对线圈供电时，电流要从
端还是
端流入? 若供电的电流强度为
，每一匝线圈受到安培力的长度为多少？待测物体的质量
是多大？
（2）图丙是一备用线圈
，材料、匝数与线圈
完全相同，但半径
比线圈
的半径
要大，当使用备用线圈测量物体质量时，通过计算说明测量值会发生怎样的变化？（“偏大”、“偏小”还是“不变”）
（3）如果把供电电源撤去、重物取走，将
线圈
两端短接，待秤盘静止后，再将质量为
的重物轻轻置于秤盘上，秤盘会做阻尼振动，振动图像如图丁所示，
为已知，求：
①从把
的重物轻轻放秤盘上到最终秤盘停止运动，线圈中产生的焦耳热；（已知弹簧的弹性势能
为弹簧的劲度系数，
为弹簧的形变量。）
②
时间内安培力的冲量大小。
时刻
时刻
【答案】（1）见解析；（2）不变；（3）①
；②
【知识点】求线框进出磁场时电阻上生热、线圈穿过磁场边界的电路
【详解】（1）当线圈通电后在磁场中受到安培力作用，结合题意，安培力方向应该向上，所以由左手定则可以判断，电流应从
端流入；每匝线圈在磁场中受安培力的有效长度为
，
由平衡条件得
将
代入上式可得
（2）设备用线圈在距离
极中心
处磁感应强度为
，有
由
可得
与线圈半径无关，故测量值不变。
（3）①没放重物时，弹簧的压缩量
最终静止时，弹簧的压缩量
由能量守恒定律得
联立得
②安培力的冲量大小为
平均电流
时间内线圈向上运动的位移为
联立以上各式
