Question

【題目】如圖1所示，水平地面上有一邊長為L的正方形ABCD區域，其下方埋有與地面平行的金屬管線。為探側地下金屬管線的位置、走向和埋覆深度，先讓金屬管線載有電流，然后用閉合的試探小線圈P(穿過小線圈的滋場可視為勻強磁場)在地面探側。

如圖2所示，將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一端，將接地棒接到電源的另一端，這樣金屬管線中就有沿管線方向的電流。使線圈P在直線AC上的不同位置保持靜止(線圈平面與地面平行)，線圈中沒有感應電流。將線圈P靜置于B處，當線圈平面與地面平行時，線圈中有感應電流，當線圈平面與射線BD成45°角時，線圈中感應電流消失。下列判斷正確的是

A. 圖2中的電源為恒定直流電源

B. 金屬管線沿AC走向

C. 金屬管線的埋覆深度為

D. 線圈P在D處，當它與地面的夾角為45°時，P中的感應電流可能最大

Answer 1

【答案】BCD

【解析】只有變化的電流才能使得線圈P中的磁通量發生變化，產生感應電流，故電源為交流電源，A錯誤；只有當線圈P在金屬管正上方時，穿過線圈P的磁通量恒為零，沒有感應電流產生，根據使線圈P在直線AC上的不同位置保持靜止(線圈平面與地面平行)，線圈中沒有感應電流，可知金屬管沿AC走向，B正確；在B處，當線圈平面與射線BD成45°角時，線圈中感應電流消失。說明線圈平面與射線成45°時與該處的磁場方向平行，如圖所示，根據幾何關系可得，C正確；線圈P在D處，當它與地面的夾角為45°時，有可能P與導線在同一平面內，即磁場方向與線圈P所在平面垂直，產生的感應電流最大，D正確；