Question

14．如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面向里，长L=0.2m的直导线放在纸面内．当导线中通有I₁=1A，方向如图所示的电流时，导线受到的安培力大小F₁=4×10^-2 N．
（1）请在图中画出安培力的方向；
（2）求磁场的磁感应强度大小；
（3）若将电流大小变为I₂=1.5A时，求此导线受到的安培力大小．

Answer 1

分析 （1）根据左手定则即可判断出安培力的方向；
（2）根据公式B=$\frac{F}{IL}$求解磁感应强度；
（3）根据公式F=BIL求解磁感应强度．

解答 解：（1）磁场的方向向里，电流的方向向右上方，由左手定则可知，安培力的方向垂直于电流的方向向左上方，如图；
（2）当导线中通以I=5A的电流时，导线受到的安培力F=lN，故磁感应强度为：
B=$\frac{{F}_{1}}{{I}_{1}L}=\frac{4×1{0}^{-2}}{1×0.2m}=0.2$T
（2）通电导线的电流增大到I₂=1.5A时，磁感应强度不变，故导线受到的安培力F₂为：
F₂=BI₂L=0.2×1.5×0.2=6×10^-2 N
答：（1）通电导线所在空间的磁感应强度B的大小为0.2T；
（2）导线受到的安培力F′的大小为6×10^-2 N．

点评 本题关键明确电流元与磁场垂直时，安培力大小为F=BIL，磁感应强度与电流元无关．