Question

8．已知某區(qū)域的水平地面下1m深處埋有一根與地表面平行的直線電纜，其中通有變化的電流．為確定電纜的確切位置，在地面上用一個閉合小線圈進行探測：使線圈平面平行于地面，位于A、B兩點時測得線圈內感應電動勢為零，則可以判定地下電纜在A、B兩點連線的正下方（選填“正下方”或“垂直平分線的正下方”）．C點與A、B位于同一水平面，A、B、C三點恰好位于邊長為2m的等邊三角形的三個頂點上，如圖所示．當線圈平面與地面成60°（或120°）夾角時，才可能在C處測得試探線圈中的電動勢為零．

Answer 1

分析 通過試探小線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應電動勢，從而實現(xiàn)確定變化的磁場在何處．當小線圈沒有電動勢時，不是沒有磁場，而是線圈與磁場垂直或通過線圈的磁通量為零．

解答 解：當線圈平面平行地面測量時，在地面上于A、B兩處測得試探線圈中的電動勢為零，說明通過線圈的磁通量為零，則小線圈在于A、B兩處的正上方，即地下電纜在A、B兩點連線的正下方；
因C點與A、B位于同一水平面，則C處線圈中的電動勢不為零，說明穿過小線圈的磁通量發(fā)生變化，則試探線圈在通電直導線的兩邊．
當線圈平面與通電導線在該處磁感線相切時，在C處測得試探線圈中的電動勢為零．
由于A、B、C恰好位于邊長為2m的三個頂角上．因水平地面下距通電1m深處，而C距通電導線2m，
所以當線圈平面與地面成60°（120°）夾角時，C處測得試探線圈中的電動勢為零．
故答案為：正下方，60°（120°）．

點評 當線圈感應電動勢為零時，說明小線圈在直導線的正上方．當線圈平面與地面成45°夾角時，感應電動勢為零，則小線圈在直導線仍是正上方，從而確定直導線的位置．