Question

如圖所示是測(cè)量通電螺線管A內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B及其與電流I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置.將截面積為S、匝數(shù)為N的小試測(cè)線圈P置于螺線管A中間,試測(cè)線圈平面與螺線管的軸線垂直,可認(rèn)為穿過該試測(cè)線圈的磁場(chǎng)均勻.將試測(cè)線圈引線的兩端與沖擊電流計(jì)D相連.撥動(dòng)雙刀雙擲換向開關(guān)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(chǎn)生的感應(yīng)電流引起D的指針偏轉(zhuǎn).

(1)將開關(guān)合到位置1,待螺線管A中的電流穩(wěn)定后,再將K從位置1撥到位置2,測(cè)得D的最大偏轉(zhuǎn)距離為D_m,已知沖擊電流計(jì)的磁通靈敏度為D_φ,D_φ=,式中ΔΦ為單匝試測(cè)線圈磁通量的變化量.則試測(cè)線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度B=__________;若將K從位置1撥到位置2的過程所用的時(shí)間為Δt,則試測(cè)線圈P中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=__________.

(2)調(diào)節(jié)可變電阻R,多次改變電流并撥動(dòng)K,得到A中電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的數(shù)據(jù),見下表.由此可得,螺線管A內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I的關(guān)系為B=__________.

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	I/A	B./×10-3 T
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

(3)(多選題)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,提高測(cè)量的準(zhǔn)確性,可采取的措施有(    )

A.適當(dāng)增加試測(cè)線圈的匝數(shù)N               B.適當(dāng)增大試測(cè)線圈的橫截面積S

C.適當(dāng)增大可變電阻R的阻值               D.適當(dāng)延長(zhǎng)撥動(dòng)開關(guān)的時(shí)間Δt

Answer 1

(1)  (2)0.001 25I(或kI)(3)AB

解析：(1)由位置1撥到位置2時(shí),穿過試測(cè)線圈的磁通量的變化量ΔΦ=2BS,代入D_φ=可得B=.

試測(cè)線圈P中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=.

(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)B∝I,比值k==0.001 25 T/A.

(3)由實(shí)驗(yàn)原理B=可以發(fā)現(xiàn),適當(dāng)增加線圈匝數(shù)N,適當(dāng)增大線圈面積S,可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性,而增大可變電阻R的阻值或適當(dāng)延長(zhǎng)撥動(dòng)開關(guān)的時(shí)間,對(duì)提高實(shí)驗(yàn)精度沒有影響,故選A、B.