题目内容
如图9-1-10所示,通有恒定电流的导线MN的右侧有一闭合金属框.第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
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图9-1-10
A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.不能判断
C
解析:
设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1,在位置Ⅱ时的磁通量为Φ2,直线电流产生的磁场在Ⅰ处比在Ⅱ处要强,即Φ1>Φ2.将线框从Ⅰ平移到Ⅱ,磁感线是从线框的同一面穿过的,所以ΔΦ1=Φ1-Φ2.将线框从Ⅰ绕cd边转到Ⅱ,磁感线分别是从线框的正、反两面穿过的,所以ΔΦ2=Φ1+Φ2,故ΔΦ1<ΔΦ2,选项C正确.
某试验小组为了探究通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B与导线上电流强度I0和距离r间的关系,设计了如图11-1-10所示的试验:一根固定通电长直导线通以可调节的电流强度I0,一根可以自由运动的短导线与之在同一平面内,通以恒定的电流I=2A,长度L=0.1m,应用控制变量法:(1)使两导线距离r保持不变,调节长直导线中的电流强度I0,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电流强度I0/A | 5.0 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| 磁场力F/×10-4N | 1.01 | 2.00 | 2.98 | 3.96 | 5.02 |
| 磁感应强度B/×10-3T |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和产生磁场的长直导线上的电流I0的关系是______________.
(2)使长直导线中的电流强度I0保持不变,调节短导线与之的距离r,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 距离r/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
| 磁场力F/×10-4N | 12.0 | 5.9 | 4.1 | 3.0 | 2.4 |
| 磁感应强度B/×10-3T |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和空间位置与长直导线间的距离r的关系是______________.