Question

13．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度、導體在磁場中的長度以及導體中的電
流強度有關．她設計了如圖所示的裝置，驗證磁場給通電導體的作用力與電流是否有關．實驗步驟如下，請你補充完整：
（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，并讓導體棒與下方的蹄形磁鐵磁極間的磁場方向垂直；
（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；
（4）比較α₁、α₂的大小，即可知道磁場給通電導體的作用力與電流是否有關．
（5）小剛也利用該裝置探究磁場給通電導體的作用力與電流有關是否，但兩次實驗中給導體棒所通電流方向均與小紅的相反，比較小剛和小紅的做法你認為B
A． 都可以            B．小紅更好          C．小剛更好
（6）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，這樣改變自變量不對（選填“對”或“不對”）．

Answer 1

分析 （4）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；
（5）根據控制變量法，應該控制其它的量不變，只改變需要探究的量；
（6）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：（4）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；
（5）在實驗中，為了準確反映導體棒受力情況與電流大小的關系，應使電流方向一致，且為了好觀察和比較，最好使導體棒向蹄形磁體的外部偏轉，故小紅的方法更好一些．故B符合題意．
（6）在實驗中，如果導體棒的長度改變了，則其電阻也會隨之改變，這樣不符合控制變量法的要求，因此，這樣改變自變量的方法是不對的．
故答案為：（4）比較α₁、α₂的大小；（5）B；（6）不對．

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．