精英家教網(wǎng)如圖,用粗細(xì)均勻的電阻絲折成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的平面等邊三角形框架,每個(gè)邊長(zhǎng)L的電阻均為r,三角形框架的兩個(gè)頂點(diǎn)與一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源相連接,垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則三角形框架受到的安培力的合力大小為( 。
A、0
B、
BEL
5r
C、
2BEL
5r
D、
3BEL
5r
分析:根據(jù)左手定則判斷出各段受到的安培力的方向,根據(jù)閉合電路的歐姆定律計(jì)算出各段上的電流大小,再計(jì)算出各段安培力的大小,然后使用平行四邊形定則合成即可.
解答:解:根據(jù)左手定則判斷出各段受到的安培力的方向,如圖
精英家教網(wǎng)
等效電路為r和2r并聯(lián),并聯(lián)后總電阻為:
2r?r
2r+r
=
2r
3

則路端電壓U=
E
r+
2r
3
?
2r
3
=
2
5
E
根據(jù)歐姆定律:I12=
U
2r
=
E
5r

I3=
U
r
=
2E
5r

則安培力F1=F2=BI12L=
EBL
5r
,F(xiàn)1,F(xiàn)2的夾角為120°,根據(jù)平行四邊形定則其合力大小為:
EBL
5r

F3=BI3L=
2EBL
5r

故三角形框架受到的安培力的合力大小為:
EBL
5r
+
2EBL
5r
=
3EBL
5r

故選:D.
點(diǎn)評(píng):該題中,各段時(shí)的電流的大小不相等,要使用閉合電路的歐姆定律分別計(jì)算出各段的電流的大小,然后計(jì)算安培力是解題的正確思路.題目的難度中檔.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某校A、B兩個(gè)興趣小組想探究鉛筆芯的電阻率,他們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下各自選取一段長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的粗細(xì)均勻的鉛筆芯,根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示(整根鉛筆芯連在電路中).主要步驟如下,請(qǐng)完成相關(guān)問(wèn)題:
a.如圖2是該方案所用器材的實(shí)物圖,圖中已連好部分導(dǎo)線,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路圖補(bǔ)充完整.

b.實(shí)驗(yàn)中測(cè)出多組U、I數(shù)據(jù);
c.將測(cè)量數(shù)據(jù)描在如圖3所示的坐標(biāo)紙上.請(qǐng)?jiān)趫D中完成該鉛筆芯的U-I圖線,并根據(jù)圖線求出其電阻值R=
5
5
Ω.
d.由ρ=
RSL
求得鉛筆芯的電阻率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某校A、B兩個(gè)興趣小組想探究鉛筆芯(圓柱形)的電阻率,他們各自選取 一段長(zhǎng)為L(zhǎng)的粗細(xì)均勻的銳筆芯,根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了不同的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)先用游標(biāo)卡尺測(cè)量鉛筆芯的直徑d,某次測(cè)量如圖(甲)所示,其讀數(shù)為
 
mm
(2)A組方案:實(shí)驗(yàn)電路如圖(乙)所示(整根鉛筆芯連在電路中).根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的多 組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),如圖(丙)所示,請(qǐng)?jiān)诖痤}紙相應(yīng)位置的圖中完成該鉛筆 芯的U一I圖線,并裉據(jù)圖線求出其電阻值R=
 
Ω再由阻值可求得其電阻率.
(3)B組方案:實(shí)驗(yàn)電路如圖(。┧荆饕襟E如下,請(qǐng)完成相關(guān)問(wèn)題:
a.閉合開關(guān)單刀雙擲開關(guān)S2扳到“1”位置,調(diào)節(jié)變阻器R’,使電壓表為某一 適當(dāng)?shù)淖x數(shù),測(cè)景并記下金屬滑環(huán)到鉛筆芯左端0點(diǎn)的距離L;
b.保持R’不變,開關(guān)S2扳到“2”位置,調(diào)節(jié)電阻箱阻值如圖(戊)所示,電壓表的 讀數(shù)與開關(guān)S2位于“1”位置時(shí)相同,則這段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的鉛筆芯的電阻值為
 
Ω.
C.移動(dòng)金屬滑環(huán),重復(fù)a、b步驟.記下多組R、L數(shù)據(jù),并畫出R-L圖線.若圖 線的斜率為k則求出該鉛筆芯的電阻率為
 
 (結(jié)果用k、L、d、π表示)
(4)從電壓表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響考慮,較合理的方案是
 
組(填“A”或“B”).
精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,把總電阻為2R的一條粗細(xì)均勻的電阻絲焊接成直徑為2d的圓環(huán),與另一個(gè)直徑為d的用絕緣材料制成的小環(huán)組成兩個(gè)同心圓環(huán),水平固定在絕緣桌面上.在小壞外部區(qū)域內(nèi)穿過(guò)一個(gè)豎直向下,磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(小壞內(nèi)部無(wú)磁場(chǎng)).長(zhǎng)度為2d,電阻為R的粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上,與大圓環(huán)始終保持良好的電接觸.當(dāng)金屬棒以恒定的速度v向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)環(huán)心O時(shí),與大環(huán)的接觸點(diǎn)為M和N,與小環(huán)的接觸點(diǎn)為E和F.
求:(1)金屬棒MN上的感應(yīng)電流.
(2)大環(huán)上的功率.
(3)ME兩點(diǎn)的電壓.
(4)磁場(chǎng)對(duì)金屬棒MN和MN左側(cè)大環(huán)的安培力的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?淮安模擬)探究金屬絲的電阻與長(zhǎng)度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,取一段粗細(xì)均勻的金屬絲拉直后連接在A、B接線柱上,金屬絲上安裝一個(gè)可滑動(dòng)的金屬夾P.實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材:電壓表V(0-3V-15V)、電流表A(0-0.6A-3A)、4V直流電源、滑動(dòng)變阻器(0-20Ω)、刻度尺、開關(guān)和導(dǎo)線若干.
(1)用刻度尺測(cè)量金屬絲AP段長(zhǎng)度l,用電壓表和電流表測(cè)量AP段的電阻R,請(qǐng)你用筆劃線代替導(dǎo)線,在圖甲中用三根導(dǎo)線連接好電路.閉合開關(guān)前,應(yīng)注意
將金屬夾P移到B端
將金屬夾P移到B端

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,某次測(cè)量電壓表、電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,則電流表和電壓表的讀數(shù)分別為I=
0.42
0.42
A,U=
2.3
2.3
V.

(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)出AP段長(zhǎng)度l以及對(duì)應(yīng)的電阻值R如下表:
l/cm 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00
R/Ω 2.1 2.9 3.5 4.2 5.0 5.7
請(qǐng)?jiān)趫D丙坐標(biāo)中,描點(diǎn)作出R-l圖線;根據(jù)圖線得到的結(jié)論是
R與了成正比
R與了成正比

(4)某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)中,調(diào)節(jié)金屬夾P時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表的示數(shù)為零,原因可能是
A、P間出現(xiàn)斷路
A、P間出現(xiàn)斷路

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,abcd是用粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的長(zhǎng)方形閉合線框,ab段和cd段的外表有絕緣層,框面處于水平面,硬直導(dǎo)體MN置于ad、bc邊上,可以無(wú)摩擦地滑動(dòng)。線框處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,MN由線框的一端向另一端勻速滑動(dòng),則在這過(guò)程中(  )。

A.MN中的電流先減小后增大
B.MN兩端的電壓先增大后減小
C.作用在MN上的外力的功率先減小后增大
D.MN上消耗的電的功率先增大后減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案