Question

13．小红在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电
流强度有关．她设计了如图所示的装置，验证磁场给通电导体的作用力与电流是否有关．实验步骤如下，请你补充完整：
（1）将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
（2）给导体两端加电压U₁，闭合电路，观察悬线偏转的角度α₁；
（3）给导体两端加电压U₂，U₂＞U₁，闭合电路，观察悬线偏转的角度α₂；
（4）比较α₁、α₂的大小，即可知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关．
（5）小刚也利用该装置探究磁场给通电导体的作用力与电流有关是否，但两次实验中给导体棒所通电流方向均与小红的相反，比较小刚和小红的做法你认为B
A． 都可以            B．小红更好          C．小刚更好
（6）小红想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是她更换了另一根较长的导体棒，这样改变自变量不对（选填“对”或“不对”）．

Answer 1

分析 （4）电压越大，则导体中电流越大，通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关；
（5）根据控制变量法，应该控制其它的量不变，只改变需要探究的量；
（6）当导体棒的长度改变时，其电阻也会随之改变，这样不符合控制变量法的要求．

解答 解：（4）由题意可知，当电路中电压越大时，导体中电流越大，通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关；
（5）在实验中，为了准确反映导体棒受力情况与电流大小的关系，应使电流方向一致，且为了好观察和比较，最好使导体棒向蹄形磁体的外部偏转，故小红的方法更好一些．故B符合题意．
（6）在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，这样不符合控制变量法的要求，因此，这样改变自变量的方法是不对的．
故答案为：（4）比较α₁、α₂的大小；（5）B；（6）不对．

点评 本题主要考查了在探究磁场对通电导体的力的作用情况与电流大小等的关系，在实验中，注意控制变量法的运用，分析好自变量和控制量是解答的关键．