Question

【題目】某研究性小組的同學們在探究安培力的大小和方向與哪些因素有關時，設計了以下兩個實驗．

實驗一：利用如圖所示的安培力演示器先探究影響安培力大小的因素．第一步，當通電導線長度和磁場一定，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片改變電流，觀察：指針發(fā)生偏轉，且偏轉角度隨電流增大而增大．第二步，當通電電流和磁場一定，改變導線的長度，分別觀察：指針發(fā)生偏轉的角度隨導線長度的增大而增大．第三步，當通電電流和導線長度一定，更換磁鐵，再次分別觀察：指針發(fā)生偏轉的角度不同．
實驗二：利用安培力演示器對安培力的方向進行對比探究．先后按照下表實驗序號1、2、3的圖例做實驗，觀察到的相關現(xiàn)象已分別記錄在對應的圖例下面的表格里．

實驗序號	1	2	3
圖例
磁場方向	豎直向下	豎直向下	豎直向上
電流方向	水平向里	水平向外	水平向外
受力方向	水平向左	水平向右	水平向左

（1）通過實驗一的對比探究，可以得到影響安培力大小的因素有：；且安培力大小與這些因素的定性關系是： ．
（2）通過實驗二的對比探究，可以得到安培力的方向與方向、方向有關；且三者方向的關系是：當I⊥B時， ．
（3）通過實驗一的對比探究，能否得出安培力大小的計算公式？（填“能”或“不能”）通過實驗二的對比探究，能否得出安培力方向的規(guī)律﹣﹣左手定則？（填“能”或“不能”）

Answer 1

【答案】
（1）磁場、導線長度和通電電流,磁性越強（磁場越強）,電流越大或直導線越長,安培力越大
（2）磁場,電流,F⊥I,F⊥B
（3）不能,能
【解析】解：（1）實驗一中，通電直導線在安培力作用下使指針發(fā)生偏轉，且偏轉角度越大，說明導線所受安培力越大．當通電導線長度和磁場一定時，改變電流，偏轉角度相應變化，說明安培力的大小與電流有關，偏轉角度隨電流增大而增大，進一步說明，電流越大，安培力越大；同理，可以得到影響安培力大小的因素還有磁場、導線長度，且磁性越強（磁場越強），直導線越長，安培力越大．（2）實驗二中：圖例1與圖例2對比，當磁場方向相同，改變電流方向時，安培力方向發(fā)生變化；圖例2與圖例3對比，當電流方向相同，改變磁場方向時，安培力方向發(fā)生變化．說明安培力的方向與磁場方向、電流方向都有關；當導線垂直放入磁場中，安培力不僅垂直電流的方向，也垂直磁場的方向．（3）實驗一是一個定性探究實驗，不能得出安培力大小的計算公式．實驗二則可以得出安培力方向的判定規(guī)律﹣﹣左手定則；

所以答案是：（1）磁場、導線長度和通電電流 磁性越強（磁場越強），電流越大或直導線越長，安培力越大．（2）磁場 電流 F⊥I，F(xiàn)⊥B （3）不能 能

【考點精析】解答此題的關鍵在于理解安培力的相關知識，掌握安培力做功與路徑有關，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零．