某同学在研究长直导线周围的磁场时,为增大电流,用多根导线捆在一起代替长直导线,不断改变多根导线中的总电流I和测试点与直导线的距离r,测得下表所示数据:由上述数据

某同学在研究长直导线周围的磁场时,为增大电流,用多根导线捆在一起代替长直导线,不断改变多根导线中的总电流I和测试点与直导线的距离r,测得下表所示数据:由上述数据

题型:不详难度:来源:
某同学在研究长直导线周围的磁场时,为增大电流,用多根导线捆在一起代替长直导线,不断改变多根导线中的总电流I和测试点与直导线的距离r,测得下表所示数据:
由上述数据可得出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B=______T.在由数据得出关系式时可以采用保持某一物理量不变,采用作图或从数据上得出另外两个物理量之间的关系,这在物理量上被称作______法,是物理学中经常应用的方法之一.(要求估算出比例系数,保留一位有效数字,用等式表示)

魔方格
答案
采用控制变量法研究:
在电流相同的情况下,分析数据得出磁感应强度B与距离r近似成反比,即B∝
1
r

在距离相同的情况下,分析数据得出磁感应强度B与电流近似成正比,即B∝I.
综上,B∝
I
r
,即B=K
I
r
,K为比例系数.
取一组数据代入,r=0.020m,I=10.0A,B=10.32×10-5T,求出K=2.064×10-7Tm/A.
把其他数据类似代入,分别求得K的数据,然后求K的平均值,可得K的平均值约为K=2×10-7Tm/A.
所以磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B=2×10-7
I
r

故答案为B=2×10-7
I
r
,控制变量法.
举一反三
两条长直导线互相平行,通有同方向电流,两导线把平面分为①、②、③三个区域,如右图所示.则磁感应强度可能为零的位置(  )
A.只能出现在②区域中
B.有可能同时出现在①、③区域中
C.只能出现在①、③两区域中的一个区域
D.有可能不存在磁感应强度为零的情况
魔方格
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在赤道上,地磁场可看成是沿南北方向的磁场,磁感应强度的大小是5.0×10-5T.如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长为30m,载有自西向东的电流16A,地磁场对这根导线的安培力大小和方向是(  )
A.2.4×10-2N,竖直向上B.1.2×10-2N,竖直向上
C.2.4×10-2N,竖直向下D.1.2×10-2N,竖直向下
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如图所示,其中正确的是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
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如下叙述是有关安培力的说法,则正确的是(  )
A.安培力的方向既垂直电流方向,又垂直磁感应强度方向
B.将通电导体置于磁场中,导体必将受到安培力的作用
C.将通电导体置于与磁感线平行时,增大电流强度,则安培力也随着增大
D.将通电导体置于与磁感线垂直时,导体可能不受安培力的作用
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如图所示,质量为0.12kg的裸铜棒,长为20cm,两头与软导线相连,吊在B=0.5T,方向竖直向上的匀强磁场中.现在通以恒定电流I,铜棒将向纸面外摆起,最大摆角为37°,不计空气阻力,取g=10m/s2,那么铜棒中电流的大小和方向分别为(  )
A.I=4A,方向从a指向bB.I=4A,方向从b指向a
C.I=9A,方向从a指向bD.I=9A,方向从b指向a
魔方格
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