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=,式中ΔΦ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Δt,则试测线圈P中产生的平均感应电动势E=__________.

(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,见下表.由此可得,螺线管A内部磁感应强度B和电流I的关系为B=__________.

实验次数	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.适当延长拨动开关的时间Δt

Answer 1

(1)  (2)0.001 25I(或kI)(3)AB

解析：(1)由位置1拨到位置2时,穿过试测线圈的磁通量的变化量ΔΦ=2BS,代入D_φ=可得B=.

试测线圈P中产生的平均感应电动势E=.

(2)由实验数据可以发现B∝I,比值k==0.001 25 T/A.

(3)由实验原理B=可以发现,适当增加线圈匝数N,适当增大线圈面积S,可以提高测量的准确性,而增大可变电阻R的阻值或适当延长拨动开关的时间,对提高实验精度没有影响,故选A、B.