(1)接通1、4(保持导线通电长度不变),当电流增大时,悬线的偏角如何变化?说明什么?
(2)保持电流不变,分别接通1、4或2、3,悬线的偏角如何变化?说明什么?
(3)通电导线受力与哪些因素有关?
答案 (1)电流越大,悬线偏角越大,说明导线受力越大.
(2)从接1、4改为接2、3,悬线偏角减小,说明通电导线越长,导线受力越大.
(3)通电导线受力与导线长度、电流、导线在磁场中的放置方式有关.
[知识深化] 对磁感应强度定义式的理解
1.在定义式B=中,通电导线必须垂直于磁场方向放置,因为沿不同方向放置导线时,同一导线受到的磁场力不相等.
2.磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L应很短很短,IL称为"电流元",相当于静电场中电场强度公式E=中的"试探电荷".
3.磁感应强度B是用比值法定义的物理量,其大小只取决于磁场本身的性质,与F、I、L无关,与磁场中有没有通电导线无关.
特别提醒:磁感应强度的方向是该处磁场方向,但不是该处电流元受力F的方向.磁场方向与电流元受力方向垂直(第四节左手定则).
例2 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5 A,导线长1 cm,它受到的磁场力为5.0×10-2 N.求:
(1)这个位置的磁感应强度大小;
(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时,这一位置的磁感应强度大小;
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,此处一定没有磁场吗?
答案 (1)2 T (2)2 T (3)不一定
解析 (1)由磁感应强度的定义式得
B== T=2 T.
(2)磁感应强度B是由磁场自身决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该位置的磁感应强度还是2 T.
(3)不一定.如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则有两种可能:①该处没有磁场;②该处有磁场,但通电导线与磁场方向平行.
例3 有一小段通电导线,长为1 cm,导线中电流为5 A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度B一定是( )
A.B=2 T B.B≤2 T
C.B≥2 T D.以上情况都有可能
答案 C