图中虚线框内存在一沿水平方向、且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。所用部分器材已在图中给出,其中为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;为直流电源;为电阻箱;为电流表;为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线。
②保持开关断开,在托盘内加入适量细沙,使处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量。
③闭合开关,调节的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使;然后读出,并用天平称出。
④用米尺测量。
(3)用测量的物理量和重力加速度表示磁感应强度的大小,可以得出=。
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。