Question

欧姆在探索通电导体的电流、电压和电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生的电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电源.具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I1时，小磁铁偏转了30°.问：他发现小磁针偏转了60°时，通过该直导线的电流为多少？（提示：直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比.即B=k）

Answer 1

见解析
【试题分析】

用B₀表示地磁场的水平分量，根据安培定则可知，通电导线在磁针所在处形成的磁场方向水平且与B₀方向垂直.小磁针N极静止时所指的方向为水平面内合磁场的方向.用B₁、B₂分别表示当小磁针偏转30°、60°时通电导线在磁针所在处形成磁场的磁感应强度，B₀、B₁、B₂之间的关系如图2（a）、（b），由图可知B₁=B₀tan30°，B₂=B₀tan60°.
解得B₂=3B₁
由于导线磁场与电流成正比，所以B₁∶B₂=I₁∶I2，解得所求电流I₂=3I₁.