科目:高中物理 來源: 題型:
(12分)地下埋有一根與地表平行的直線電纜,電纜中通有變化的電流,如果電纜的走向與紙面垂直.現(xiàn)要在地面上探測電纜的深度及電纜中電流的大小,我們利用試探小線圈(平面圓環(huán))串聯(lián)一只交流電壓表來測量.
(1)假設某時刻電纜中的電流方向垂直紙面向里,請在圖甲中畫出電流產(chǎn)生的磁場的磁感應線.(要求用作圖工具作圖,至少畫出3條磁感應線,其中有一條恰與地面相交)
(2)保持試探小線圈平面與紙面垂直,且沿垂直于電纜線方向由P向Q緩緩移動,觀察電壓表指針偏轉(zhuǎn)角的變化.當試探線圈的軸線(與線圈平面垂直)豎直時,線圈移到某一位置A,電壓表的示數(shù)恰好為0;當試探線圈的軸線與豎直方向成θ角時,線圈移到某一位置C,電壓表的示數(shù)又恰好為0.在圖中準確標出A點和C點的位置,若A點和C點相距L,求出電纜的深度h.
(3)已知直線電流產(chǎn)生磁場的磁感應強度可表示為B=k,式中i為導線中電流,d為考察點到直線電流的距離,k是一已知常數(shù).設試探線圈的匝數(shù)為n,圓環(huán)半徑為r(r≪d,可認為試探線圈處的磁場為勻強磁場),當試探線圈位于電纜正上方,且其軸線與PQ平行時,測得線圈的感應電動勢有效值為U,已知電纜中的電流為正弦交變電流,其表達式為i=Imsin ωt,式中ω已知,試求電纜中電流的最大值Im.
甲
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科目:高中物理 來源:2011年天津市南開區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題
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