Question

在操場上，兩同學相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁場方向的兩個位置上，面對面將一并聯銅芯雙絞線，象甩跳繩一樣搖動，并將線的兩端分別接在靈敏電流計上．雙絞線并聯后的電阻R為2Ω，繩搖動的頻率配合節拍器的節奏，保持f=2Hz．如果同學搖動繩子的最大圓半徑h=1m，電流計的最大值I=3mA．
（1）磁感應強度的數學表達式B=______．（用R，I，L，f，h等已知量表示）試估算地磁場的磁感應強度的數量級______T．
（2）將兩人的位置改為與剛才方向垂直的兩點上，那么電流計的讀數______．

Answer 1

（1）根據閉合電路歐姆定律得：E=IR
線圈在勻強磁場中產生的最大電動勢為：E=BSω
又：ω=2πf，S≈hL
聯立以上各式解得：B=

IR

2πLhf

代入數據解得：B=5×10^-5 T，數量級為10^-5 T．
（2）將兩人站立的位置，改為與剛才方向垂直的兩點上，繩與磁場平行，不切割磁感線，沒有感應電流產生，電流計的讀數為0．
故答案為：
（1）

IR

2πLhf

，10^-5
（2）I=0