Question

9．小紅在學習了磁場對通電導體有力的作用后，進一步查閱資料，了解到當電流與磁場垂直時，磁場對通電導體的作用力大小與磁場強弱、導體在磁場中的長度以及導體中的電流大小有關．她設計了如圖所示的裝置，驗證磁場對通電導體的作用力大小跟電流大小有關．實驗步驟如下：
①將一根導體棒用兩根細線懸掛在鐵架臺上，將一蹄形磁鐵豎直固定在鐵架臺上，并讓導體棒與蹄形磁鐵磁極間的磁感線方向垂直．
②給導體兩端加電壓U₁，閉合電路，觀察懸線偏轉的角度α₁．
③給導體兩端加電壓U₂，U₂＞U₁，閉合電路，觀察懸線偏轉的角度α₂．
根據以上信息，回答下列問題：
（1）如果α₁不等于α₂（選填“等于”或“不等于”），即可驗證磁場對通電導體的作用力大小與電流大小有關．
（2）小紅想進一步探究磁場對通電導體的作用力大小與導體在磁場中的長度是否有關，于是她更換了另一根較長的導體棒，并更換了一個較大的蹄形磁鐵，她這樣做存在的問題是沒有控制磁場強弱和電流大小．

Answer 1

分析 （1）電壓越大，則導體中電流越大，通過比較懸線偏轉的角度大小可以知道磁場給通電導體的作用力與電流是否有關；
（2）當導體棒的長度改變時，其電阻也會隨之改變，這樣不符合控制變量法的要求．

解答 解：（1）由題意可知，當電路中電壓越大時，導體中電流越大，通過比較懸線偏轉的角度大小可以知道磁場給通電導體的作用力與電流是否有關；
（2）在實驗中，如果導體棒的長度改變了，則其電阻會隨之改變，導體棒中的電流也會隨之改變；并更換了一個較大的蹄形磁鐵，則改變了磁場強度；這樣不符合控制變量法的要求，因此，她這樣做存在的問題是沒有控制磁場強度和電流大小．
故答案為：（1）不等于；（2）沒有控制磁場強弱和電流大小．

點評 本題主要考查了在探究磁場對通電導體的力的作用情況與電流大小等的關系，在實驗中，注意控制變量法的運用，分析好自變量和控制量是解答的關鍵．