Question

8．已知某区域的水平地面下1m深处埋有一根与地表面平行的直线电缆，其中通有变化的电流．为确定电缆的确切位置，在地面上用一个闭合小线圈进行探测：使线圈平面平行于地面，位于A、B两点时测得线圈内感应电动势为零，则可以判定地下电缆在A、B两点连线的正下方（选填“正下方”或“垂直平分线的正下方”）．C点与A、B位于同一水平面，A、B、C三点恰好位于边长为2m的等边三角形的三个顶点上，如图所示．当线圈平面与地面成60°（或120°）夹角时，才可能在C处测得试探线圈中的电动势为零．

Answer 1

分析 通过试探小线圈的磁通量变化，产生感应电动势，从而实现确定变化的磁场在何处．当小线圈没有电动势时，不是没有磁场，而是线圈与磁场垂直或通过线圈的磁通量为零．

解答 解：当线圈平面平行地面测量时，在地面上于A、B两处测得试探线圈中的电动势为零，说明通过线圈的磁通量为零，则小线圈在于A、B两处的正上方，即地下电缆在A、B两点连线的正下方；
因C点与A、B位于同一水平面，则C处线圈中的电动势不为零，说明穿过小线圈的磁通量发生变化，则试探线圈在通电直导线的两边．
当线圈平面与通电导线在该处磁感线相切时，在C处测得试探线圈中的电动势为零．
由于A、B、C恰好位于边长为2m的三个顶角上．因水平地面下距通电1m深处，而C距通电导线2m，
所以当线圈平面与地面成60°（120°）夹角时，C处测得试探线圈中的电动势为零．
故答案为：正下方，60°（120°）．

点评 当线圈感应电动势为零时，说明小线圈在直导线的正上方．当线圈平面与地面成45°夹角时，感应电动势为零，则小线圈在直导线仍是正上方，从而确定直导线的位置．