Question

某实验小组设计了如图（a）的实验电路，通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流，用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况，用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况，二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上．某次实验中得到的B-t、E-t图象如图（b）所示．

（1）试观察比较这两组图象，可得出的定性结论是（请写出两个结论）：
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（2）该实验小组利用两组图象求出六组磁感应强度变化率（△B/△t）和对应的感应电动势E的数据，并建立坐标系，描出的六个点如图（c）所示．请在图（c）中绘出E-△B/△t的图线；
（3）在该实验中，若使用的副线圈的匝数为100匝，则由图线可求得该副线圈的横截面积为______ cm²．

Answer 1

【答案】分析：由磁场与时间变化的关系及产生电动势与时间的关系，可知磁场变化与电动势的关系，从图象而得电动势与磁场的变化率有关．同时由图象可知斜率的大小表示线圈的横截面积．
解答：解：（1）当B恒定时，得E为零，而B均匀变化，产生恒定的感应电动势；当B的变化率越大，产生的感应电动势越大；（2）（见图）
将这些点平滑连接起来，让点尽可能分布在图象两侧，发现有一点不是误差太大，而是错误的，所以删除．
（3）由图象可知：纵轴是电动势，而横轴是磁场的变化率，由法拉第电磁感应定律可得当线圈面积一定时，电动势与磁场的变化率成正比．因此图象的斜率的大小表示线圈的横截面，即2.77（2.75～2.82）
故答案为：：（1）当B恒定时，得E为零，而B均匀变化，产生恒定的感应电动势；当B的变化率越大，产生的感应电动势越大；（2）如上图所示；（3）2.77（2.75～2.82）．
点评：善于通过图象去挖掘信息，同时结合物理规律．此处的误差点与错误点的区别要特别注意．