4.圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力,來測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向.所用部分器材已在圖中給出,其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框,其底邊水平,兩側(cè)邊豎直且等長;E為直流電源;R為電阻箱;?為電流表;S為開關(guān).此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線.
(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖.
(2)完成下列主要實驗步驟中的填空:
①按圖接線.
②保持開關(guān)S斷開,在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙,使D處于平衡狀態(tài);然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1
③閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng),在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙,使D重新處于平衡狀態(tài);然后讀出讀出電流表的示數(shù)I,并用天平稱出此時細(xì)沙的質(zhì)量${m}_{2}^{\;}$.
④用米尺測量D的底邊長度l.
(3)用測得的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,可以得出B=$\frac{|{m}_{2}^{\;}-{m}_{1}^{\;}|g}{{I}_{1}^{\;}}$.
(4)判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是:若${m}_{2}^{\;}>{m}_{1}^{\;}$,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外;反之,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里.

分析 (1)用滑動變阻器的限流式接法即可;
(2)③金屬框平衡時測量才有意義,讀出電阻箱電阻并用天平測量細(xì)沙質(zhì)量;
④安培力與電流長度有關(guān),安培力合力等于金屬框下邊受的安培力;
(3)根據(jù)平衡條件分兩次列式即可求解;
(4)根據(jù)左手定則判斷即可;

解答 解:(1)如圖所示
(2)③重新處于平衡狀態(tài);讀出電流表的示數(shù)I;此時細(xì)沙的質(zhì)量$;{m}_{2}^{\;}$${m}_{2}^{\;}$;④D的底邊長度l
(3)根據(jù)平衡條件,有:$|{m}_{2}^{\;}-{m}_{1}^{\;}|g=BIL$
解得:$B=\frac{|{m}_{2}^{\;}-{m}_{1}^{\;}|g}{IL}$
(4)${m}_{2}^{\;}>{m}_{1}^{\;}$
故答案為:(1)如圖所示
(2)③重新處于平衡狀態(tài);讀出電流表的示數(shù)I;此時細(xì)沙的質(zhì)量$;{m}_{2}^{\;}$${m}_{2}^{\;}$;④D的底邊長度l
(3)$\frac{|{m}_{2}^{\;}-{m}_{1}^{\;}|g}{IL}$
(4)${m}_{2}^{\;}>{m}_{1}^{\;}$

點評 本題關(guān)鍵是對D型線框受力分析,根據(jù)平衡條件求磁感應(yīng)強(qiáng)度,金屬框平衡時測量才有意義,讀出電阻箱電阻并用天平測量細(xì)沙質(zhì)量,安培力與電流及長度有關(guān),安培力合力等于金屬框架下邊所受的安培力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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3.現(xiàn)有一種特殊的電池,它的電動勢E約為9V,內(nèi)阻r約為50Ω,已知該電池允許輸出的最大電流為50mA,為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學(xué)利用如圖1所示的電路進(jìn)行實驗,圖1中電壓表的內(nèi)阻很大,對電路的影響可不考慮,R為電阻箱,阻值范圍0~9999Ω,R0是定值電阻,起保護(hù)電路的作用.
(1)實驗室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格:
A.10Ω 2.5W      B.100Ω 1.0W   C.200Ω 1.0W     D.2000Ω 5.0W
本實驗應(yīng)選C.
(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值,讀取電壓表的示數(shù),改變電阻箱阻值,取得多組數(shù)據(jù),作出了如圖2實所示的圖線(已知該直線在y軸的截距為0.1V-1).則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得電池的電動勢E為10V,內(nèi)阻r為47Ω

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如圖所示,原長分別為,勁度系數(shù)分別為的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛在天花板上,兩彈簧之間有一質(zhì)量為的物體,最下端掛著質(zhì)量為的另一物體,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),求:

(1)這時兩彈簧的總長;

(2)若用一個質(zhì)量為M的平板把下面的物體豎直緩慢地向上托起,直到兩彈簧的總長度等于兩彈簧的原長之和,求這時平板受到下面物體的壓力。

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關(guān)于加速度和速度,以下說法正確的是( )

A.加速度大的物體速度變化大

B.加速度大的物體速度變化快

C.加速度不為零,速度必然越來越大

D.加速度為零,物體的速度也一定為零

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科目:高中物理 來源:2017屆廣東省韶關(guān)市六校高三10月聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:多選題

已知一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為θ,以一定的速度勻速運動。某時刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖a所示),以此時為t=0時刻記錄了小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關(guān)系,如圖b所示(圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向,其中兩坐標(biāo)大小v1>v2)。已知傳送帶的速度保持不變。(g取10 m/s2)則( )

A.0~t1內(nèi),物塊對傳送帶做負(fù)功

B.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,μ>tan θ

C.0~t2內(nèi),傳送帶對物塊做功為W=

D.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量大小一定大于物塊動能的變化量大小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,甲、乙兩個物體從同一高度處同時由靜止開始運動,甲自由下落,乙沿光滑斜面自由下滑.則(  )
A.甲先到達(dá)地面B.乙先到達(dá)地面
C.甲、乙同時到達(dá)地面D.斜面傾角不知,無法確定

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16.火車從靜止出發(fā)做勻加速直線運動.鐵路邊每1km設(shè)置一塊里程碑,司機(jī)記錄火車通過第3個1km所用的時間是1.8min,則火車通過第4個1km所用的時間最接近于( 。
A.0.9minB.1.2minC.1.5minD.1.8min

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖甲所示,有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁場邊界OP與水平方向夾角為θ=45°,緊靠磁場右上邊界放置長為L、間距為d的平行金屬板M、N,磁場邊界上的O點與N板在同一水平面上,O1、O2為電場左右邊界中點.在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(取豎直向下為正方向).某時刻從O點豎直向上以不同初速度同時發(fā)射兩個相同的質(zhì)量為m、電量為+q的粒子a和b.結(jié)果粒子a恰從O1點水平進(jìn)入板間電場運動,由電場中的O2點射出;粒子b恰好從M板左端邊緣水平進(jìn)入電場.不計粒子重力和粒子間相互作用,電場周期T未知.求:

(1)粒子a、b從磁場邊界射出時的速度va、vb;
(2)粒子a從O點進(jìn)入磁場到O2點射出電場運動的總時間t;
(3)如果金屬板間交變電場的周期$T=\frac{4m}{qB}$,粒子b從圖乙中t=0時刻進(jìn)入電場,要使粒子b能夠穿出板間電場時E0滿足的條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.在伏安法測電阻的實驗中,實驗室備有以下器材:
A.待測電阻R,阻值約為10Ω左右
B.電壓表V1,量程6V,內(nèi)阻約為2kΩ
C.電壓表V2,量程15V,內(nèi)阻約為10kΩ
D.電流表A1,量程0.6A,內(nèi)阻約為0.2Ω
E.電流表A2,量程3A,內(nèi)阻約為0.02Ω
F.電源:電動勢E=12V
G.滑動變阻器1,最大阻值為10Ω,最大電流為2A
H.滑動變阻器2,最大阻值為50Ω,最大電流為0.2A
I.導(dǎo)線、電鍵若干
①為了較精確測量電阻阻值,除A、F、I之外,還要上述器材中選出該實驗所用器材BDG(填器材前面的代號)
②在虛線框內(nèi)畫出該實驗電路圖
③用筆畫線連接實物圖(圖中燈泡代替待測電阻)

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