Question

【題目】某研究性小組的同學(xué)們在探究安培力的大小和方向與哪些因素有關(guān)時，設(shè)計了以下兩個實驗．

實驗一：利用如圖所示的安培力演示器先探究影響安培力大小的因素．第一步，當(dāng)通電導(dǎo)線長度和磁場一定，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片改變電流，觀察：指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)角度隨電流增大而增大．第二步，當(dāng)通電電流和磁場一定，改變導(dǎo)線的長度，分別觀察：指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的角度隨導(dǎo)線長度的增大而增大．第三步，當(dāng)通電電流和導(dǎo)線長度一定，更換磁鐵，再次分別觀察：指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的角度不同．
實驗二：利用安培力演示器對安培力的方向進行對比探究．先后按照下表實驗序號1、2、3的圖例做實驗，觀察到的相關(guān)現(xiàn)象已分別記錄在對應(yīng)的圖例下面的表格里．

實驗序號	1	2	3
圖例
磁場方向	豎直向下	豎直向下	豎直向上
電流方向	水平向里	水平向外	水平向外
受力方向	水平向左	水平向右	水平向左

（1）通過實驗一的對比探究，可以得到影響安培力大小的因素有：；且安培力大小與這些因素的定性關(guān)系是： ．
（2）通過實驗二的對比探究，可以得到安培力的方向與方向、方向有關(guān)；且三者方向的關(guān)系是：當(dāng)I⊥B時， ．
（3）通過實驗一的對比探究，能否得出安培力大小的計算公式？（填“能”或“不能”）通過實驗二的對比探究，能否得出安培力方向的規(guī)律﹣﹣左手定則？（填“能”或“不能”）

Answer 1

【答案】
（1）磁場、導(dǎo)線長度和通電電流,磁性越強（磁場越強）,電流越大或直導(dǎo)線越長,安培力越大
（2）磁場,電流,F⊥I,F⊥B
（3）不能,能
【解析】解：（1）實驗一中，通電直導(dǎo)線在安培力作用下使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)角度越大，說明導(dǎo)線所受安培力越大．當(dāng)通電導(dǎo)線長度和磁場一定時，改變電流，偏轉(zhuǎn)角度相應(yīng)變化，說明安培力的大小與電流有關(guān)，偏轉(zhuǎn)角度隨電流增大而增大，進一步說明，電流越大，安培力越大；同理，可以得到影響安培力大小的因素還有磁場、導(dǎo)線長度，且磁性越強（磁場越強），直導(dǎo)線越長，安培力越大．（2）實驗二中：圖例1與圖例2對比，當(dāng)磁場方向相同，改變電流方向時，安培力方向發(fā)生變化；圖例2與圖例3對比，當(dāng)電流方向相同，改變磁場方向時，安培力方向發(fā)生變化．說明安培力的方向與磁場方向、電流方向都有關(guān)；當(dāng)導(dǎo)線垂直放入磁場中，安培力不僅垂直電流的方向，也垂直磁場的方向．（3）實驗一是一個定性探究實驗，不能得出安培力大小的計算公式．實驗二則可以得出安培力方向的判定規(guī)律﹣﹣左手定則；

所以答案是：（1）磁場、導(dǎo)線長度和通電電流 磁性越強（磁場越強），電流越大或直導(dǎo)線越長，安培力越大．（2）磁場 電流 F⊥I，F(xiàn)⊥B （3）不能 能

【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解安培力的相關(guān)知識，掌握安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零．