Question

3．匀强磁场（各点的磁感应强度大小、方向均不变的磁场）中长2cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2A时，它受到的磁场力大小为4×10^-3N，问：
（1）该处的磁感应强度B是多大？
（2）若电流不变，导线长度减小到1cm，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？
（3）若导线长不变，电流增大为5A，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？
（4）若让导线与磁场平行，该处的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？

Answer 1

分析 根据安培力的大小公式求出磁感应强度的大小．磁感应强度的大小与电流的大小、长度无关，当B与I垂直，根据F=BIL求解磁场力，当B与I平行，磁场力为零．

解答 解：（1）根据F=BIL得：B=$\frac{F}{IL}=\frac{4×1{0}^{-3}}{2×0.02}=0.1T$．
（2）若电流不变，导线长度减小到1cm，磁感应强度不变，仍然为0.1T，
则磁场力为：F=BIL′=0.1×2×0.01N=2×10^-3N．
（3）若导线长不变，电流增大为5A，磁感应强度不变，磁场力为：
F=BI′L=0.1×5×0.02N=0.01N．
（4）让导线与磁场方向平行，磁感应强度仍然为0.1T，此时所受的磁场力为零．
答：（1）该处的磁感应强度为0.1T．
（2）磁场力F为2×10^-3N，磁感应强度为0.1T．
（3）磁场力为0.01N，磁感应强度为0.1T．
（4）磁感应强度为0.1T，通电导线所受的磁场力为0．

点评 解决本题的关键掌握安培力的大小公式，知道B与I垂直，F=BIL，当B与I平行，F=0．