某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知长直通导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比，与该点离长直导线的距离r成反比．该小组欲利用如图甲所示

Question

某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知长直通导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比，与该点离长直导线的距离r成反比．该小组欲利用如图甲所示的实验装置验证此结论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源，直流电流表（量程为0～3A）、滑动变阻器、小磁针（置于刻有360°刻度的盘面上）、开关及导线若干．

实验步骤如下：
a．将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直导线，如图甲所示；
b．该小组测出多组小磁地与通电长直导线间的竖直距离r，长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转角度θ；
c．根据测量结果进行分析，得出结论．
回答下列问题：
（1）某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为___A．
（2）在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°（如图丙所示），已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B₀=3×10^-5T，则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为___T（结果保留两位小数）．
（3）该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tanθ与 (I)/(r)之间的图象如图丁所示，据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与长导线的距离r成反比的结论，其依据是___．
（4）通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为B= (μ0)/(2π)• (I)/(r)，其中μ₀为介质的磁导率．根据题给数据和测量结果，可计算出μ₀=___T•m/A．

Answer 1

（1）电流表量程为3A，则最小分度为0.1A，由指针示数可知电流为2.00A；
（2）电流产生向北的磁场，则指针指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示；
则有：tan30°=(B)/(B地)
解得：B=3×10^-5×(√(3))/(3)=1.7×10^-5T；
（3）由图可知，偏角的正切值与(I)/(r)成正比，而根据（2）中分析可知，B=B_地tanθ，则可知B与(I)/(r)成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与长导线的距离r成反比；
（4）由公式B=(μ0)/(2π)•(I)/(r)可知，图象的斜率k=(μ0)/(2π)=(0.14)/(21.0)
解得：μ₀=(2)/(3)π
故答案为：（1）2.00；（2）1.7×10^-5T；（3）电流产生的磁感应强度B=B_地tanθ，而偏角的正切值与(I)/(r)成正比； （4）(2)/(3)π