12分）有一個標(biāo)有“12V、24W”的燈泡，為了測定它在不同電壓下的實際功率和額定電壓下的功率，需測定燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，現(xiàn)有如下器材：

       A、直流電源15V（內(nèi)阻可不計）

       B、直流電流表0~0.6A~3A（內(nèi)阻0.5Ω、0.1Ω）

       C、直流電流表0~300mA（內(nèi)阻約5Ω）

       D、直流電壓表0~3V~15 V（內(nèi)阻約3kΩ、15kΩ）

       E、直流電壓表0~25V（內(nèi)阻約200kΩ）

       F、滑動變阻器10Ω、5A

       G、滑動變阻器1kΩ、3A

   （1）實驗臺上已放置開關(guān)、導(dǎo)線若干及燈泡，為了完成實驗需要從上述器材中再選

用                            （用序號字母表示）．

   （2）在相應(yīng)方框內(nèi)畫出最合理的實驗原理圖．

   （3）若測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系的圖線如圖所示，由這條曲線可得出：正常發(fā)光條件下，燈絲消耗的電功率是                            ．

如果燈絲電阻與(t+273)的大小成正比，其中t為燈絲攝氏溫度值，室溫t=27℃，則正常發(fā)光時燈絲的溫度是                ℃．

(12分)地下埋有一根與地表平行的直線電纜，電纜中通有變化的電流，如果電纜的走向與紙面垂直．現(xiàn)要在地面上探測電纜的深度及電纜中電流的大小，我們利用試探小線圈(平面圓環(huán))串聯(lián)一只交流電壓表來測量．

(1)假設(shè)某時刻電纜中的電流方向垂直紙面向里，請在圖甲中畫出電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)線．(要求用作圖工具作圖，至少畫出3條磁感應(yīng)線，其中有一條恰與地面相交)

(2)保持試探小線圈平面與紙面垂直，且沿垂直于電纜線方向由P向Q緩緩移動，觀察電壓表指針偏轉(zhuǎn)角的變化．當(dāng)試探線圈的軸線(與線圈平面垂直)豎直時，線圈移到某一位置A，電壓表的示數(shù)恰好為0；當(dāng)試探線圈的軸線與豎直方向成θ角時，線圈移到某一位置C，電壓表的示數(shù)又恰好為0．在圖中準(zhǔn)確標(biāo)出A點(diǎn)和C點(diǎn)的位置，若A點(diǎn)和C點(diǎn)相距L，求出電纜的深度h．

(3)已知直線電流產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可表示為B＝k，式中i為導(dǎo)線中電流，d為考察點(diǎn)到直線電流的距離，k是一已知常數(shù)．設(shè)試探線圈的匝數(shù)為n，圓環(huán)半徑為r(r≪d，可認(rèn)為試探線圈處的磁場為勻強(qiáng)磁場)，當(dāng)試探線圈位于電纜正上方，且其軸線與PQ平行時，測得線圈的感應(yīng)電動勢有效值為U，已知電纜中的電流為正弦交變電流，其表達(dá)式為i＝I_msin ωt，式中ω已知，試求電纜中電流的最大值I_m．

甲