Question

如圖所示是測量通電螺線管A內部磁感應強度B及其與電流I關系的實驗裝置。將截面積為S、匝數為N的小試測線圈P置于螺線管A中間，試測線圈平面與螺線管的軸線垂直，可認為穿過該試測線圈的磁場均勻。將試測線圈引線的兩端與沖擊電流計D相連。撥動雙刀雙擲換向開關K，改變通入螺線管的電流方向，而不改變電流大小，在P中產生的感應電流引起D的指針偏轉。

（1）將開關合到位置1，待螺線管A中的電流穩定后，再將K從位置1撥到位置2，測得D的最大偏轉距離為d_m，已知沖擊電流計的磁通靈敏度為D_φ， D_φ＝，式中為單匝試測線圈磁通量的變化量。則試測線圈所在處磁感應強度B＝＿＿＿＿＿＿；若將K從位置1撥到位置2的過程所用的時間為Δt，則試測線圈P中產生的平均感應電動勢ε＝＿＿＿＿。

（2）調節可變電阻R，多次改變電流并撥動K，得到A中電流I和磁感應強度B的數據，見右表。由此可得，螺線管A內部在感應強度B和電流I的關系為B＝＿＿＿＿＿＿。

（3）為了減小實驗誤差，提高測量的準確性，可采取的措施有（　　　）

A.適當增加試測線圈的匝數N　　B.適當增大試測線圈的橫截面積S

C.適當增大可變電阻R的阻值　　D.適當撥長撥動開關的時間Δt

 

實驗次數	I（A）	B（×10－3T）
1	0.5	0.62
2	1.0	1.25
3	1.5	1.88
4	2.0	2.51
5	2.5	3.12

Answer 1

（1）  (2)   (3) A B

解析：（1）當開關由1位置撥到2位置時，電流方向反向，磁場方向反向，則此時單匝線圈磁通量的變化量為：，再結合已知：D_φ＝，可知：，由法拉第電磁感應定律：再將前面ΔΦ、B表達式代入，即可得：（2）從表中數據分析可知，在誤差范圍內B與I成正比，設B=KI，代入表中數據，可得常數K=0.00125，即它們之間的關系B=0.00125I（3）顯然為了增大靈敏度，減小誤差，所選應為A，B。