Question

已知某一區(qū)域的水平地面下1m深處埋有一根與地表面平行的直線(xiàn)電纜，電纜中通有變化的電流，在其周?chē)�有變化的磁�?chǎng)，因此可以通過(guò)在地面上測(cè)量閉合試探小線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)探測(cè)電纜的確切位置、走向和深度．用一閉合小線(xiàn)圈平行于地面測(cè)量時(shí)，測(cè)得在地面上a、c兩處試探線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢(shì)為零，b處測(cè)得線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢(shì)不為零．經(jīng)測(cè)量，a、b、c恰好位于邊長(zhǎng)為2m的等邊三角形的三個(gè)頂角上，如圖所示．據(jù)此推理判定地下電纜在

 

兩點(diǎn)連線(xiàn)的正下方，當(dāng)線(xiàn)圈平面與地面成

 

夾角時(shí)，才可能在b處測(cè)得試探線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢(shì)為零．

Answer 1

分析：通過(guò)試探小線(xiàn)圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)確定變化的磁場(chǎng)在何處．當(dāng)小線(xiàn)圈沒(méi)有電動(dòng)勢(shì)時(shí)，不是沒(méi)有磁場(chǎng)，而是線(xiàn)圈與磁場(chǎng)垂直或通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零．

解答：解：當(dāng)線(xiàn)圈平面平行地面測(cè)量時(shí)，在地面上a、c兩處測(cè)得試探線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢(shì)為零，說(shuō)明通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零，則小線(xiàn)圈在a、c兩處的正上方；
而b處線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢(shì)不為零，說(shuō)明穿過(guò)小線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，則試探線(xiàn)圈在通電直導(dǎo)線(xiàn)的兩邊．當(dāng)線(xiàn)圈平面與通電導(dǎo)線(xiàn)在該處磁感線(xiàn)相切時(shí)，在b處測(cè)得試探線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢(shì)為零．由于a、b、c恰好位于邊長(zhǎng)為2米的三個(gè)頂角上．因水平地面下距通電1m深處，而b距通電導(dǎo)線(xiàn)2米，所以當(dāng)線(xiàn)圈平面與地面成60°夾角時(shí)，b處測(cè)得試探線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢(shì)為零．
故答案為：a、c；60°．

點(diǎn)評(píng)：當(dāng)線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)，說(shuō)明小線(xiàn)圈在直導(dǎo)線(xiàn)的正上方．當(dāng)線(xiàn)圈平面與地面成45°夾角時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，則小線(xiàn)圈在直導(dǎo)線(xiàn)仍是正上方，從而確定直導(dǎo)線(xiàn)的位置．