Question

如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置．将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间，试测线圈平面与螺线管的轴线垂直，可认为穿过该试测线圈的磁场均匀．将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连．拨动双刀双掷换向开关K，改变通入螺线管的电流方向，而不改变电流大小，在P中产生的感应电流引起D的指针偏转．
（1）将开关合到位置1，待螺线管A中的电流稳定后，再将K从位置1拨到位置2，测得D的最大偏转距离为d_m，已知冲击电流计的磁通灵敏度为D_φ，D_φ=

dm

N△?

，式中△?为单匝试测线圈磁通量的变化量．则试测线圈所在处磁感应强度B=

 

；若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为△t，则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε=

 

．
（2）调节可变电阻R，多次改变电流并拨动K，得到A中电流I和磁感应强度B的数据，见右表．由此可得，螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B=

 

．

实验次数	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

（3）（多选题）为了减小实验误差，提高测量的准确性，可采取的措施有
（A）适当增加试测线圈的匝数N
（B）适当增大试测线圈的横截面积S
（C）适当增大可变电阻R的阻值
（D）适当拨长拨动开关的时间△t．

Answer 1

分析：（1）开关K从位置1拨到位置2时，所形成的磁场方向发生改变，注意根据磁通量的定义式和法拉第电磁感应定律求解即可．
（2）根据表中所给数据可知，螺线管A内部的感应强度B和电流I成正比例关系．
（3）根据题意增大回路中的感应电流即能增大测量的准确性．

解答：解：（1）设试测线圈所在处磁感应强度大小为B，则K从位置1拨到位置2磁通量的变化量大小为：△Φ=2Bs结合D_φ=

dm

N△?

解得：B=

dm

2ND?S

；
线圈中电动势为：E=n

△?

△t

 
所以解得：E=

dm

D?△t

．
故答案为：

dm

2ND?S

，

dm

D?△t

．
（2）分析表中数据可知，螺线管A内部的感应强度B和电流I的关系成正比即B=KI，由表中数据求得K=0.00125，．
故答案为：0.00125I（或kI）．
（3）根据公式E=n

△?

△t

，可知增大线圈匝数和磁通量的变化率即可增大测量的准确性，由于该题中磁通量的变化由磁场引起，因此增大面积也可增大磁通量的变化率，故AB正确，CD错误．
故选AB．

点评：本题考查巧妙，新颖，通过实验考查了对法拉第电磁感应的理解和应用，在平时训练中要通过各种角度、途径来理解基本规律．