Question

1．如圖（a）所示為某同學(xué)“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強度”的電路實物圖，電流從接線柱A流入螺線管，從接線柱B流出螺線管．

（1）實驗操作正確，得到螺線管中心軸線上的磁感應(yīng)強度B的分布如圖（b）中的圖線1，從圖中可以看出，螺線管中部的磁感應(yīng)強度特點是勻強磁場．
（2）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)螺線管是由很細的導(dǎo)線緊密繞制而成，其右側(cè)還有一個接線柱C．為了探究螺線管導(dǎo)線的繞線方式及其如何與三個接線柱A、B、C相連，他接著做了以下探究性實驗：保持其它條件不變，僅使電流從接線柱A流入，從接線柱C流出螺線管，得到螺線管中心軸線上的磁感應(yīng)強度分布如圖（b）中的圖線2，且發(fā)現(xiàn)圖線2中間部分的磁感應(yīng)強度比圖線1中間部分的磁感強度的一半值略大些．保持其它條件不變，僅使電流從接線柱C流入，從接線柱B流出螺線管，得到螺線管中心軸線上的磁感應(yīng)強度分布與圖線2相似，請根據(jù)實驗結(jié)果猜測螺線管繞線可能是圖（c）中的丙（選填“甲”、“乙”或“丙”）．
（3）該同學(xué)通過理論分析，認為第2次實驗結(jié)果中通電螺線管中心處的磁感強度應(yīng)該是第1次實驗結(jié)果的一半，而實際測量結(jié)果卻存在差異，最可能的原因是第2次實驗與第1次相比，線圈匝數(shù)少了一半，線圈電阻減小，通過的電流變大．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，螺線管內(nèi)部的磁場為勻強磁場；
（2）分析三種線圈的繞制方法，再結(jié)合圖中的現(xiàn)象進行分析，從而明確哪一種繞法是可能的；
（3）分析實驗中螺線管內(nèi)阻的影響，從而明確實驗現(xiàn)象的原因．

解答 解：（1）螺線管內(nèi)部的磁場為勻強磁場，螺線管管口向外，磁場減弱．有該性質(zhì)可知，B隨x的變化是先增大，后不變，再減�。�故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．
（2）由圖可知，甲圖中，A到C與B到C的繞法相同，屬于同向雙股線的繞法，此情況下，電流由A到B時，A到C的電流與C到B的電流產(chǎn)生的磁場相互抵消，總磁感應(yīng)強度是0．故甲錯誤；
圖乙中，B到C一匝線圈也沒有，顯然不符合實驗的結(jié)果，故乙錯誤；
丙圖中，A到C與B到C的繞法相反，而A與C與C到B的繞法是相同的，屬于單股線的繞法，此情況下，電流由A到B時，A到C的電流與C到B的電流產(chǎn)生的磁場相互疊加，總磁感應(yīng)強度是A到C的電流產(chǎn)生的磁場的2倍．故丙是正確的．
故選：丙
（3）因為電流越大，產(chǎn)生的磁場越強，若考慮到螺線管導(dǎo)線存在電阻，第2次實驗與第1次相比，線圈匝數(shù)少了一半，線圈電阻減小，通過的電流變大，則會使實驗中測量的結(jié)果產(chǎn)生差別．
故答案為：（1）勻強磁場；（2）丙；（3）第2次實驗與第1次相比，線圈匝數(shù)少了一半，線圈電阻減小，通過的電流變大

點評 解決本題的關(guān)鍵能識別線圈的繞法明確實驗中的基本原理，并知道通電螺線管周圍磁場的特點，以及知道電流越大，周圍的磁場越強．