Question

4．如圖所示，將一根長為L=0.5m的直導線垂直于磁感線方向放入水平勻強磁場中，當導線通過以I₁=2A的電流時，導線受到的安培力F₁=1.0×10^-4N
（1）求勻強磁場的磁感應強度B的大小
（2）若該導線中通以I₂=3A的電流，試求此時導線所受安培力的大小F₂，并判斷安培力的方向．

Answer 1

分析 （1）當B⊥L時，已知安培力的大小和電流的大小、導線的長度，由磁感應強度的定義式B=$\frac{F}{IL}$，即可求出磁感應強度B．
（2）根據安培力的公式F=BIL，求出安培力的大小．

解答 解：（1）直導線垂直于磁感線方向放入水平勻強磁場中，由B=$\frac{F}{IL}$
代入數據得：B=1×10^-4T    
故磁場的磁感應強度為1×10^-4T．         
（2）由F=BIL                       
代入數據得：F=1.5×10^-4N
磁場的方向向里，而電流的方向向右，由左手定則可知，安培力的方向向上．
答：（1）當導線中通以I₁=2A的電流時，則該磁場的磁感應強度的大小1×10^-4T．
（2）若該導線中通以I₂=3A的電流，此時導線所受安培力大小1.5×10^-4N，方向向上．

點評 該題考查對磁感應強度的理解和安培力的公式F=BIL，要牢記磁感應強度由磁場本身決定，當電流變化時，安培力雖然變化，但磁感應強度不會變化．