Question

如圖所示是測量通電螺線管A內(nèi)部磁感應強度B及其與電流I關(guān)系的實驗裝置.將截面積為S、匝數(shù)為N的小試測線圈P置于螺線管A中間,試測線圈平面與螺線管的軸線垂直,可認為穿過該試測線圈的磁場均勻.將試測線圈引線的兩端與沖擊電流計D相連.撥動雙刀雙擲換向開關(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)生的感應電流引起D的指針偏轉(zhuǎn).

(1)將開關(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,測得D的最大偏轉(zhuǎn)距離為D_m,已知沖擊電流計的磁通靈敏度為D_φ,D_φ=,式中ΔΦ為單匝試測線圈磁通量的變化量.則試測線圈所在處磁感應強度B=__________;若將K從位置1撥到位置2的過程所用的時間為Δt,則試測線圈P中產(chǎn)生的平均感應電動勢E=__________.

(2)調(diào)節(jié)可變電阻R,多次改變電流并撥動K,得到A中電流I和磁感應強度B的數(shù)據(jù),見下表.由此可得,螺線管A內(nèi)部磁感應強度B和電流I的關(guān)系為B=__________.

實驗次數(shù)	I/A	B./×10-3 T
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

(3)(多選題)為了減小實驗誤差,提高測量的準確性,可采取的措施有(    )

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

C.適當增大可變電阻R的阻值               D.適當延長撥動開關(guān)的時間Δt

Answer 1

(1)  (2)0.001 25I(或kI)(3)AB

解析：(1)由位置1撥到位置2時,穿過試測線圈的磁通量的變化量ΔΦ=2BS,代入D_φ=可得B=.

試測線圈P中產(chǎn)生的平均感應電動勢E=.

(2)由實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)B∝I,比值k==0.001 25 T/A.

(3)由實驗原理B=可以發(fā)現(xiàn),適當增加線圈匝數(shù)N,適當增大線圈面積S,可以提高測量的準確性,而增大可變電阻R的阻值或適當延長撥動開關(guān)的時間,對提高實驗精度沒有影響,故選A、B.