Question

如圖是一種測(cè)通電螺線管中磁場(chǎng)的裝置，把一個(gè)很小的測(cè)量線圈A放在待測(cè)處，線圈與測(cè)量電量的電表Q串聯(lián)，當(dāng)用雙刀雙擲開關(guān)K使螺線管的電流反向時(shí)，測(cè)量線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而引起電荷的遷移，由Q表測(cè)出該電荷電量q，就可以算出線圈所在處的磁感強(qiáng)度B（可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)）．已知測(cè)量線圈共有N匝，直徑為d，它和Q表串聯(lián)電路的總電阻為R，求被測(cè)處的磁感強(qiáng)度B．

Answer 1

分析：閉合電鍵時(shí)，通過螺線管的電流發(fā)生變化，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化，穿過測(cè)量線圈L的磁通量發(fā)生變化，
由法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，
然后由電流定義式的變形公式可以求出感應(yīng)電荷量，根據(jù)感應(yīng)電荷量的表達(dá)式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．

解答：解：當(dāng)用反向開關(guān)S使螺線管里的電流反向流動(dòng)時(shí)，
穿過小線圈的磁通量的變化量是：△Φ=2BS，
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=N

△Φ

△t

感應(yīng)電流：I=

E

R

，
由電流定義式可知：I=

q

t

，
解得：q=

N?△Φ

R

，△Φ=

qR

N

，
而△Φ=2BS
所以：B=

qR

2Nπ( d 2 )2

=

2qR

πNd2

；
答：被測(cè)處的磁感強(qiáng)度為

2qR

πNd2

．

點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、電流定義式可以求出電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電荷量，然后近一步求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．