某物理兴趣小组的同学开展了“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”的探究实验。
【提出问题】通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度有什么关系呢？
【实验器材】边长AB不同的矩形线圈a、b、c三个，足够宽的U形磁铁、弹簧测力计，电源、开关各一个，足够的导线。
【设计和进行实验】
（1）如图所示，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力，再将a放入磁场中，通电后读出弹簧测力计的示数即线圈受到的拉力大小，比较线圈所受拉力与其重力的大小，发现拉力大于重力，说明通电线圈受到的磁场力的方向是

竖直向下

竖直向下

的。
（2）换用不同的矩形线圈，重复上述步骤进行实验，每次实验时，控制所研究的线圈边长在磁场中的位置相同，且保持磁场和

电流

电流

的方向不变，比较线圈所受拉力与其重力的大小。
（3）将三次实验相关数据比较后的结果填入以下表格：

线圈AB边的长L/cm	最短	较长	最长
拉力与重力的差值ΔF/N	最小	较大	最大

【分析与论证】控制实验中的有关变量相同时，根据实验数据进行分析，说明通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中的长度有关，长度越长，所受的磁场力越

大

大

。
【提出新问题】为什么上述实验中总是拉力大于重力呢？
【再次设计和进行实验】
甲同学：用同一个线圈，控制其他因素或条件不变，只将

磁极

磁极

位置互换，实验结果说明拉力小于重力；
乙同学：用另一个线圈，控制其他因素或条件不变，只将线圈中

电流方向

电流方向

改变，与甲同学改变的变量不一样，实验结果也说明了拉力小于重力。
【猜想】借助以上实验，该物理兴趣小组的同学将知识迁移，从而提出了以下合理的猜想：通电导体在磁场中所受力的大小，除了与导体在磁场中的长度有关外，还与

磁场强弱

磁场强弱

和

电流大小

电流大小

有关。