Question

7．课堂上老师演示了奥斯特实验，证明电流周围存在磁场．那么通电导线之间有没有相互作用呢？小明进一步探究发现：两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况，箭头方向代表电流方向．）
（1）可见，平行通电导线之间有力的作用．而且，当通入的电流方向相同时，导线相互吸引．
（2）平行通电导线之间相互作用力的大小F与哪些因素有关呢？下面是小明完成的探究实验数据记录，其中，I₁、I₂分别为两根导线a、b中通入的电流，L为导线的长度，r为导线之间的距离：

实验次数	L/m	I1/A	I2/A	r/m	F/N
1	1.0	0.2	0.2	0.1	0.8×10-7
2	0.5	0.2	0.2	0.1	0.4×10-7
3	1.0	0.4	0.2	0.1	1.6×10-7
4	1.0	0.2	0.6	0.2
5	1.0	0.4	0.2	0.2	0.8×10-7

①分析1、3实验可知：在其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与通过导线a的电流I₁成正比．
②分析实验12（填序号）可以研究F与L的关系．
③分析实验35（填序号）可得：在其他条件不变时，F与通电导线间的距离r成反比．
（3）表格中空缺的一项应该填2.4×10^-7N．

Answer 1

分析 （1）根据图甲中现象得出结论；
（2）由表中数据可知，研究平行通电导线之间力的作用与导线长度，电流大小、导线之间的距离的关系，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外的因素不变；根据表中数据得出结论；
（3）根据平行通电导线之间作用力的大小F与通过导线的电流成正比回答．

解答 解：（1）由图甲可知，平行通电导线之间有力的作用．而且，当通入的电流方向相同时，导线相互吸引；
（2）（2）①分析1、3实验可知：在其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与通过导线a的电流I₁成正比．
②分析实验 1、2可以研究F与L的关系．
③分析实验 3、5可得：在其他条件不变时，F与通电导线间的距离r成反比．
（3）分析实验 4、5可得，因4中电流是5中的I电流$\frac{0.6A}{0.2A}$=3倍，根据平行通电导线之间作用力的大小F与通过导线的电流成正比，故为2.4×10^-7 N．
故答案为：（1）吸引；（2）①正；②12；③35；（3）2.4×10^-7 N．

点评 本题研究平行通电导线之间有力的作用，考查控制变量法的运用及分析数据归纳结论的能力．