Question

12．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．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D_φ=$\frac{{d}_{m}}{N△Φ}$，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大小B=$\frac{{d}_{m}}{2N{D}_{∅}S}$；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$\overline{E}$=$\frac{{d}_{m}}{{D}_{∅}△t}$．

Answer 1

分析 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．

解答 解：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=$\frac{{d}_{m}}{N△Φ}$解得：B=$\frac{{d}_{m}}{2N{D}_{∅}S}$；
线圈中电动势为：E=n$\frac{△∅}{△t}$
所以解得：E=$\frac{{d}_{m}}{{D}_{∅}△t}$．
故答案为：$\frac{{d}_{m}}{2N{D}_{∅}S}$，$\frac{{d}_{m}}{{D}_{∅}△t}$．

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．