Question

16．如圖所示，在物理實驗中，常用“沖擊式電流計”來測定通過某閉合電路的電荷量．探測器線圈和沖擊電流計串聯(lián)后，又能測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度．已知線圈匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R．把線圈放在勻強(qiáng)磁場時，開始時線圈與磁場方向垂直，現(xiàn)將線圈翻轉(zhuǎn)180°，沖擊式電流計測出通過線圈的電荷量為q，由此可知，被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{qR}{2nS}$．

Answer 1

分析 線圈翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n$\frac{△Φ}{△t}$可求出感應(yīng)電動勢大小，再由閉合電路歐姆定律I=$\frac{E}{R}$可求出感應(yīng)電流大小，根據(jù)電量的公式q=It，可列出關(guān)于電荷量的表達(dá)式，從而可測出磁感應(yīng)強(qiáng)度．

解答 解：由法拉第電磁感應(yīng)定律：E=n$\frac{△Φ}{△t}$可求出感應(yīng)電動勢大小，
再由閉合電路歐姆定律I=$\frac{E}{R}$可求出感應(yīng)電流大小，
根據(jù)電量的公式q=It，可得q=n$\frac{△Φ}{R}$由于開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測圈翻轉(zhuǎn)180°，則有△Φ=2BS
所以由上公式可得：q=n$\frac{2BS}{R}$，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{qR}{2nS}$；
故答案為：$\frac{qR}{2nS}$．

點評 考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、電量表達(dá)式，同時注意磁通量雖然是標(biāo)量，但注意線圈分正反面，從而導(dǎo)致磁通量有正負(fù)．還有磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)，但感應(yīng)電動勢與線圈匝數(shù)有關(guān)．