用学生天平测蹄形磁铁两极间的磁感应强度注意事项

【注意事项】

　　1．关于线圈的绕制：线圈应绕在一个长方体上。长方体应较重（可用非铁磁性金属块），使之稍重于天平的吊盘，以便于装配和调节。长方体底面长边不应超过磁体磁极的宽度，以便于做后面的实验。底面短边与长边之比为1：2为宜。线圈要绕两组，每组匝数约5－20匝（现所用磁铁磁性强弱而定，应使得线 圈通0．5安电流时，天平能从平衡变为明显的不平衡），如图4．23－6所示。绕制线圈的导线可以稍粗，（例如直径为0．3－0．5毫米），但引出线应较细（直径0．1毫米左右）否则引出线即使放松地连接在支撑架上，也会产生可观的扭力或拉力，不利于实验调节，也影响实验的精度。线圈的竖直长度（长方体的高度）应尽可能大些（视所用磁铁的竖直高度和天平吊钩到底板的距离而定）。因为引起本实验的主要系统误差来源在于线圈上方水平部分要受到磁极外的磁场的作用力，此力 与下方水平部分受的磁场力刚好相反，使实测值比真实值偏小。线圈的匝数不可过多，否则磁极外磁场对线圈的作用力将会使线圈吸附于磁极上，带来调节的困难。

　　2．实验中磁极要竖放，线圈底边要水平，线圈平面与磁力线垂直。可用目测，也可用三角板帮助作精确一些的估测。实验时若通电后线圈发生扭转现象，是由于线圈平面与磁力线不垂直造成，要稍转动磁铁加以校正。

　　3．蹄形磁铁磁极间的近似匀强磁场区从磁极端面算起向U形内部至少有1厘米范围，因而实验中的线圈下边约在磁极端面下3－5毫米即可，注意这是天平启动且已平衡时的 位置，未启动天平时，线圈下边相对磁极端面位置要稍高一些。由干磁极和天平横梁之间的距离对已选装置是一定的，所以上述位置是不难掌握的。

【思考题】

　　线圈通电后若发生扭转现象是由于什么原因引起？这时若不调节它和磁铁的相对位置，对实验结果有什么影响？