Question

某實驗小組設計了如圖（a）的實驗電路，通過調節電源可在原線圈中產生變化的電流，用磁傳感器可記錄原線圈中產生的磁場B的變化情況，用電壓傳感器可記錄副線圈中感應電動勢E的變化情況，二者的變化情況可同時顯示在計算機顯示屏上．某次實驗中得到的B-t、E-t圖象如圖（b）所示．

（1）試觀察比較這兩組圖象，可得出的定性結論是（請寫出兩個結論）：

 

 

（2）該實驗小組利用兩組圖象求出六組磁感應強度變化率（△B/△t）和對應的感應電動勢E的數據，并建立坐標系，描出的六個點如圖（c）所示．請在圖（c）中繪出E-△B/△t的圖線；
（3）在該實驗中，若使用的副線圈的匝數為100匝，則由圖線可求得該副線圈的橫截面積為

 

 cm²．

Answer 1

分析：由磁場與時間變化的關系及產生電動勢與時間的關系，可知磁場變化與電動勢的關系，從圖象而得電動勢與磁場的變化率有關．同時由圖象可知斜率的大小表示線圈的橫截面積．

解答：解：（1）當B恒定時，得E為零，而B均勻變化，產生恒定的感應電動勢；當B的變化率越大，產生的感應電動勢越大；（2）（見圖）
將這些點平滑連接起來，讓點盡可能分布在圖象兩側，發現有一點不是誤差太大，而是錯誤的，所以刪除．
（3）由圖象可知：縱軸是電動勢，而橫軸是磁場的變化率，由法拉第電磁感應定律可得當線圈面積一定時，電動勢與磁場的變化率成正比．因此圖象的斜率的大小表示線圈的橫截面，即2.77（2.75～2.82）
故答案為：：（1）當B恒定時，得E為零，而B均勻變化，產生恒定的感應電動勢；當B的變化率越大，產生的感應電動勢越大；（2）如上圖所示；（3）2.77（2.75～2.82）．

點評：善于通過圖象去挖掘信息，同時結合物理規律．此處的誤差點與錯誤點的區別要特別注意．