Question

如圖所示是測(cè)量通電螺線管A內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B及其與電流I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。將截面積為S、匝數(shù)為N的小試測(cè)線圈P置于螺線管A中間，試測(cè)線圈平面與螺線管的軸線垂直，可認(rèn)為穿過(guò)該試測(cè)線圈的磁場(chǎng)均勻。將試測(cè)線圈引線的兩端與沖擊電流計(jì)D相連。撥動(dòng)雙刀雙擲換向開(kāi)關(guān)K，改變通入螺線管的電流方向，而不改變電流大小，在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起D的指針偏轉(zhuǎn)。

（1）將開(kāi)關(guān)合到位置1，待螺線管A中的電流穩(wěn)定后，再將K從位置1撥到位置2，測(cè)得D的最大偏轉(zhuǎn)距離為d_m，已知沖擊電流計(jì)的磁通靈敏度為D_φ， D_φ＝，式中為單匝試測(cè)線圈磁通量的變化量。則試測(cè)線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝＿＿＿＿＿＿；若將K從位置1撥到位置2的過(guò)程所用的時(shí)間為Δt，則試測(cè)線圈P中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε＝＿＿＿＿。

（2）調(diào)節(jié)可變電阻R，多次改變電流并撥動(dòng)K，得到A中電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的數(shù)據(jù)，見(jiàn)右表。由此可得，螺線管A內(nèi)部在感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I的關(guān)系為B＝＿＿＿＿＿＿。

（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，可采取的措施有（　　　）

A.適當(dāng)增加試測(cè)線圈的匝數(shù)N　　B.適當(dāng)增大試測(cè)線圈的橫截面積S

C.適當(dāng)增大可變電阻R的阻值　　D.適當(dāng)撥長(zhǎng)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)的時(shí)間Δt

 

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	I（A）	B（×10－3T）
1	0.5	0.62
2	1.0	1.25
3	1.5	1.88
4	2.0	2.51
5	2.5	3.12

Answer 1

（1）  (2)   (3) A B

解析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)由1位置撥到2位置時(shí)，電流方向反向，磁場(chǎng)方向反向，則此時(shí)單匝線圈磁通量的變化量為：，再結(jié)合已知：D_φ＝，可知：，由法拉第電磁感應(yīng)定律：再將前面ΔΦ、B表達(dá)式代入，即可得：（2）從表中數(shù)據(jù)分析可知，在誤差范圍內(nèi)B與I成正比，設(shè)B=KI，代入表中數(shù)據(jù)，可得常數(shù)K=0.00125，即它們之間的關(guān)系B=0.00125I（3）顯然為了增大靈敏度，減小誤差，所選應(yīng)為A，B。