Question

歐姆在探索通電導(dǎo)體的電流、電壓和電阻關(guān)系時，因無電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生的電動勢代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電源.具體做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)�平放置一直�?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為I1時，小磁鐵偏轉(zhuǎn)了30°.問：他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60°時，通過該直導(dǎo)線的電流為多少？（提示：直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比.即B=k）

Answer 1

見解析
【試題分析】

用B₀表示地磁場的水平分量，根據(jù)安培定則可知，通電導(dǎo)線在磁針?biāo)�在處形成的磁場方向水平且與B₀方向垂直.小磁針N極靜止時所指的方向為水平面內(nèi)合磁場的方向.用B₁、B₂分別表示當(dāng)小磁針偏轉(zhuǎn)30°、60°時通電導(dǎo)線在磁針?biāo)�在處形成磁場的磁感�?yīng)強度，B₀、B₁、B₂之間的關(guān)系如圖2（a）、（b），由圖可知B₁=B₀tan30°，B₂=B₀tan60°.
解得B₂=3B₁
由于導(dǎo)線磁場與電流成正比，所以B₁∶B₂=I₁∶I2，解得所求電流I₂=3I₁.