Question

【题目】如图所示，平行于纸面向右的匀强磁场的磁感应强度，长的直导线中通有的恒定电流，导线平行于纸面与B成60°夹角时，发现其受到的安培力为零；而将导线垂直于纸面放置时，可测得其受到的安培力大小为2N，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度可能等于________或________．

Answer 1

【答案】

【解析】

根据题意“导线平行于纸面与B1成60°的夹角时，发现其不受安培力”说明合磁场一定与电流方向平行，即合磁场可能跟电流方向相同，或相反。
根据左手定则，将导线垂直于纸面放置时，所受的安培力的合力一定跟导线垂直。
垂直放置时，不妨设电流方向垂直纸面向内，则两种情况分别如下图
B1产生的安培力为F1，方向垂直B1向下，大小为F1=B1IL＝1N
[1]．第一种情况，合磁场跟电流方向相同

根据平行四边形定则，以F1为邻边、F合为对角线作另一个邻边F2，如上图所示，根据几何关系可知α=30°，F合＝2N、F1＝1N，所以F2＝N
因为F2＝B2IL，所以

如图B2的方向在纸面内垂直B1向上.
[2]．第二种情况，合磁场跟电流方向相反

根据平行四边形定则，以F1为邻边、F′合为对角线作另一个邻边F′2，如下图所示，如图θ=30°，所以根据余弦定理，有

因为

所以