Question

yuuu🐋

想問第三小題，算出磁力（FB）後接下來要怎麼做

439
例題
8
質量的新定義
量子科學以光電科技改善了生活,也增進了質量國際標準的精密與穩定。科學家發現產、
壓、電阻與電磁波能量等電磁量的量子單元,與普朗克常數為相關,因此可
質量,並利用經過量子單元校正的電磁量,來測量與換算線圈的電壓與電流,藉以連結]
h=6.62607015×10 * J's 為新的質量基準。工程師使用類似於圖(a)的電磁天平米拉
質量M與普朗克常數。
某生利用積木製作一座類似於圖(a)等臂的電磁天平。圖中右側為秤盤,左側為線團和,
磁鐵,X與Y代表固定磁鐵的兩極,以支點為軸,線圈與秤盤可以是維持於水平的靜意
模式,或上下微幅振動的動態模式。
線圈
固定磁鐵
K
磁力
M
重力
Y
▲圖(a)
(1)關於文中提到的物理量,哪個為基本量?
(A)質量(B)電阻 (C)電壓(D)能量(E)磁場。
AD
(2) 靜態模式時,無電流的線圈與空的秤盤質量相同,天平最初處於水平靜止狀態。待
物置入秤盤之後,參照圖(a),下列線圈電流與磁極方向的組合,哪些能使天平恢
復平衡?(應選2項) 吸力
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
N
S
N
S
S
N
SN
SN
(3) 靜態模式時,線圈電流I與磁鐵之間的作用力量值為Fe=看。由於缺乏檢測看的設
備,無法從靜態模式求得待測物的質量M。但可知,當線圈相對於磁鐵移動的速度
為v時,線圈的感應電動勢(電壓)為=ev,動態模式與靜態模式的相同,示
意如圖(b)。分析線圈速度v,以及對應的電壓表讀數,其數據如表,並繪製感應電
壓對線圈速度(V-v)的關係圖,如圖(C)所示,藉以推算值。當天平達靜態平衡
時,線圈電流為I=40mA,試以kg)為單位,計算待測物的質量,須寫出計算步
驟,並四捨五入至小數第1位。(已知重力加速度量值g=9.8m/s²)
o.lkg
2

線圈速度 >
(mm/s)
感應電壓T
(mV)
-3.8-2.20.11.83.6
-95 -55 2.5 45 90
N
S
感應電壓 V
(mV)
100.
80
60
-40
20
4 -3
-2
2
3
20
-40
-60-
-80-
100
答
mV
mm/4
▲圖(b)
25=8B.180=25
FB = 25x40=1000
mV MA
mV.S
mm
線圈速度v(mm/s)
▲圖(C)

電與磁