Question

14．如圖所示，勻強磁場方向垂直于紙面向里，長L=0.2m的直導線放在紙面內．當導線中通有I₁=1A，方向如圖所示的電流時，導線受到的安培力大小F₁=4×10^-2 N．
（1）請在圖中畫出安培力的方向；
（2）求磁場的磁感應強度大小；
（3）若將電流大小變為I₂=1.5A時，求此導線受到的安培力大小．

Answer 1

分析 （1）根據左手定則即可判斷出安培力的方向；
（2）根據公式B=$\frac{F}{IL}$求解磁感應強度；
（3）根據公式F=BIL求解磁感應強度．

解答 解：（1）磁場的方向向里，電流的方向向右上方，由左手定則可知，安培力的方向垂直于電流的方向向左上方，如圖；
（2）當導線中通以I=5A的電流時，導線受到的安培力F=lN，故磁感應強度為：
B=$\frac{{F}_{1}}{{I}_{1}L}=\frac{4×1{0}^{-2}}{1×0.2m}=0.2$T
（2）通電導線的電流增大到I₂=1.5A時，磁感應強度不變，故導線受到的安培力F₂為：
F₂=BI₂L=0.2×1.5×0.2=6×10^-2 N
答：（1）通電導線所在空間的磁感應強度B的大小為0.2T；
（2）導線受到的安培力F′的大小為6×10^-2 N．

點評 本題關鍵明確電流元與磁場垂直時，安培力大小為F=BIL，磁感應強度與電流元無關．