如圖28－12所示為一電流表的原理示意圖．質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)通過一掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k.在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外．與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長度大于.當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合；當(dāng)MN中有電流通過時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度．

圖28－12

(1)當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧伸長多少？(重力加速度為g)

(2)若要電流表正常工作，MN的哪一端應(yīng)與電源正極相接？

(3)若k＝2.0 N/m，＝0.20 m，＝0.050 m，B＝0.20 T，此電流表的量程是多少？(不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場的作用)

(4)若將量程擴(kuò)大到原來的2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻螅?/p>


解析：(1)設(shè)當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧的伸長量為Δx，則有mg＝kΔx①

由①式得：Δx＝.②

(2)為使電流表正常工作，作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下，因此M端應(yīng)接正極．

(3)設(shè)電流表滿偏時(shí)通過MN間電流強(qiáng)度為Im，則有

BIm＋mg＝k(＋Δx)③

聯(lián)立②③并代入數(shù)據(jù)得Im＝2.5 A．④

(4)設(shè)量程擴(kuò)大后，磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?i>B′，則有

2B′Im＋mg＝k(＋Δx)．⑤

由①⑤式得：

B′＝⑥

代入數(shù)據(jù)得：B′＝0.10 T.

答案：(1)　(2)M端　(3)2.5 A

(4)0.10 T

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向是水平的(如圖22－13所示)，一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球，從O點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強(qiáng)的反方向成θ角的直線運(yùn)動(dòng)．求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢能與在O點(diǎn)的電勢能之差．

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一電路如圖25－11所示，電源電動(dòng)勢E＝28 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，電阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C為平行板電容器，其電容C＝3.0 pF，虛線到兩極板間距離相等，極板長L＝0.20 m，兩極板的間距d＝1.0×10－2 m.

圖25－11

(1)若開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則當(dāng)其閉合后，求流過R4的總電荷量為多少？

(2)若開關(guān)S斷開時(shí)，有一帶電微粒沿虛線方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的電場中，剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng)，問：當(dāng)開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中，能否從C的電場中射出？(要求寫出計(jì)算和分析過程，g取10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)對紐扣鋰電池的特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究．該類電池的內(nèi)阻約為1～5 kΩ，電動(dòng)勢標(biāo)稱值為3 V．現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)器材：

A．電壓表V1：量程3 V，內(nèi)阻約20 kΩ

B．電壓表V2：量程6 V，內(nèi)阻約10 kΩ

C．定值電阻1 kΩ

D．定值電阻20 kΩ

E．滑動(dòng)變阻器一只(0～50 kΩ)，待測紐扣鋰電池，電鍵，導(dǎo)線若干．

圖27－10

(1)實(shí)驗(yàn)原理見圖27－10甲，請選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，在圖中的小虛線框里標(biāo)出所選取的器材編號(hào)．

(2)該同學(xué)測量出路端電壓U和干路電流I，作出U­I曲線見圖27－10乙，可知電池的短路電流是________mA，電動(dòng)勢是________V，內(nèi)阻為________kΩ.

(3)當(dāng)路端電壓為1.5 V時(shí)，負(fù)載消耗的電功率為________mW.

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科目：高中物理 來源： 題型：


電磁軌道炮工作原理如圖28－7所示．待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸．電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回．軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強(qiáng)磁場)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比．通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出．現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的辦法是(　　)

圖28－7

A．只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍

B．只將電流I增加至原來的2倍

C．只將彈體質(zhì)量減至原來的一半

D．將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變

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在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場中做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場方向豎直向下，且范圍足夠大，其俯視圖如圖29－3所示，若小球運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷開，則關(guān)于繩子斷開后，對小球可能的運(yùn)動(dòng)情況的判斷不正確的是(　　)

A．小球仍做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑減小

B．小球仍做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變

C．小球做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變

D．小球做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑減小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖29－14所示，無重力空間中有一恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向外、大小為B，沿x軸放置一個(gè)垂直于xOy平面的較大的熒光屏，P點(diǎn)位于熒光屏上，在y軸上的A點(diǎn)放置一放射源，可以不斷地沿平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量為＋q的同種粒子，這些粒子打到熒光屏上能在屏上形成一條亮線，P點(diǎn)處在亮線上，已知OA＝OP＝l，求：

(1)若能打到P點(diǎn)，則粒子速度的最小值為多少？

(2)若能打到P點(diǎn)，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為多少？

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圖31－1

如圖31－1，一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導(dǎo)線右側(cè)，且其長邊與長直導(dǎo)線平行．已知在t＝0到t＝t1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中的感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針方向；線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．設(shè)電流i正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線可能是圖31－2中的(　　)

　

A　　　     　　B　　　  　　C　　 　　　     D

圖31－2

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如圖34－6所示，在兩平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力)，當(dāng)兩板間加上如圖34－7所示的交變電壓后，能使電子有可能做往返運(yùn)動(dòng)的電壓是(　　)

 

　A　　        　　B　

C　　　      　　D

圖34－7

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