圖12(a)為「電流天平」的示意圖,將電流天平的 \mathrm{U} 形導線放入螺線管中,在未接通電流前使電流天平歸零,即天平呈現水平的平衡狀態,之後將電流天平線路與螺線管線路分別接通直流電源,假設流經電流天平的電流為 I_1、流經螺線管的電流為 I_2,w 為質量很小的小掛勾之總重量,而電流天平的 \mathrm{U} 形導線的長與寬分別為 \ell_a 與 \ell_b(如圖12(b))。
- 某生實驗時,先固定電流天平的電流
I_1為2.0安培,增加質量均相等的小掛勾個數,逐次調整螺線管的電流I_2,使電流天平恢復平衡;如此取得對應的w(以小掛勾個數表示之)、I_2五組數據如下表:
| 小掛勾個數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
I_2(安培) | 0.5 | 1.0 | 1.4 | 2.1 | 2.5 |
請在答案卷作圖區畫出上表中小掛勾個數與 I_2 關係的圖線,再依據圖線的結果,寫下你對螺線管內磁場量值與 I_2 關係的結論。(5分)