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如圖7所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,棒中通以由M向N的電流,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ,如果僅改變下列某一個條件,θ角的相應(yīng)變化情況是( )
A.棒中的電流變大,θ角變大
B.兩懸線等長變短,θ角變小
C.金屬棒質(zhì)量變大,θ角變大
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,θ角變小
圖7
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如圖6所示,長為L的通電直導(dǎo)體棒放在光滑水平絕緣軌道上,勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定,另一端拴在棒的中點(diǎn),且與棒垂直,整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,彈簧伸長x,棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。則( )
A.導(dǎo)體棒中的電流方向從b流向a
B.導(dǎo)體棒中的電流大小為
C.若只將磁場方向緩慢順時針轉(zhuǎn)過一小角度,x變大
D.若只將磁場方向緩慢逆時針轉(zhuǎn)過一小角度,x變大
圖6
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如圖5所示,一個半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場處處正交,環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等,方向均與環(huán)面軸線方向成θ角(環(huán)面軸線為豎直方向)。若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I,則下列說法正確的是( )
A.導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢
B.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上
C.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR
D.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2πBIRsin θ
圖5
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將一個質(zhì)量很小的金屬圓環(huán)用細(xì)線吊起來,在其附近放一塊條形磁鐵,磁鐵的軸線與圓環(huán)在同一個平面內(nèi),且通過圓環(huán)中心,如圖4所示,當(dāng)圓環(huán)中通以順時針方向的電流時,從上往下看( )
A.圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動,靠近磁鐵
B.圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動,遠(yuǎn)離磁鐵
C.圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動,靠近磁鐵
D.圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動,遠(yuǎn)離磁鐵
圖4
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在等邊三角形的三個頂點(diǎn)a、b、c處,各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面,導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖3所示。過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向( )
A.與ab邊平行,豎直向上
B.與ab邊平行,豎直向下
C.與ab邊垂直,指向左邊
D.與ab邊垂直,指向右邊
圖3
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(2013·寶雞模擬)19世紀(jì)法國學(xué)者安培提出了著名的分子電流假說。他認(rèn)為,在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流——分子電流(分子電流實(shí)際上是由原子內(nèi)部電子的繞核運(yùn)動形成的),分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極。圖2中將分子電流(圖1中箭頭表示電子運(yùn)動方向)等效為小磁體的圖示中正確的是( )
圖1
圖2
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圖16甲是某同學(xué)在科技活動中自制的電子秤原理圖,利用理想電壓表的示數(shù)來指示物體的質(zhì)量。托盤與金屬彈簧(電阻可忽略)相連,托盤與彈簧的質(zhì)量均不計(jì);瑒幼冏杵鞯幕瑒佣伺c彈簧上端連接,當(dāng)托盤中沒有放物體時,滑動觸頭恰好指在變阻器R最上端,此時電壓表示數(shù)為零。設(shè)變阻器總電阻為R,總長度為L,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,限流電阻阻值為R0,彈簧勁度系數(shù)為k,若不計(jì)一切摩擦和其他阻力。
(1)求出電壓表示數(shù)Ux與所稱物體的質(zhì)量m之間的關(guān)系式;
(2)由(1)的計(jì)算結(jié)果可知,電壓表示數(shù)與待測物體質(zhì)量不成正比,不便于進(jìn)行刻度,為使電壓表示數(shù)與待測物體質(zhì)量成正比,請利用原有器材進(jìn)行改進(jìn),在圖乙上完成改進(jìn)后的電路原理圖,并求出電壓表示數(shù)Ux′與所稱物體的質(zhì)量m的關(guān)系。
圖16
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在如圖15所示的電路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,當(dāng)開關(guān)S接a時,R2上消耗的電功率為4 W,當(dāng)開關(guān)S接b時,電壓表示數(shù)為4.5 V,試求:
(1)開關(guān)S接a時,通過電源的電流和電源兩端的電壓;
(2)開關(guān)S接b時,電源的電動勢和內(nèi)電阻;
(3)當(dāng)開關(guān)S接c時,通過R2的電流。
圖15
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某同學(xué)在進(jìn)行擴(kuò)大電流表量程的實(shí)驗(yàn)時,需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻。他設(shè)計(jì)了一個用標(biāo)準(zhǔn)電流表G1來校對待測電流表G2的滿偏電流和測定G2內(nèi)阻的電路,如圖所示。已知G1的量程略大于G2的量程,圖中R1為滑動變阻器, R2為電阻箱。該同學(xué)順利完成了這個實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)過程包含以下步驟,其合理的順序依次為________(填步驟的字母代號);
A.合上開關(guān)S2
B.分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大
C.記下R2的最終示數(shù)
D.反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2的阻值,使G1的示數(shù)仍為I1,使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半,此時R2的最終示數(shù)為r
E.合上開關(guān)S1
F.調(diào)節(jié)R1使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,此時G1的示數(shù)為I1,記下此時G1的示數(shù)
(2)僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上看,用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比________(選填“偏大”“偏小”或“相等”);
(3)若要將G2的量程擴(kuò)大為I,并結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)過程中測量的結(jié)果,寫出需在G2上并聯(lián)的分流電阻RS的表達(dá)式,RS=________。
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在測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,可供選用的器材如下:
待測金屬絲:Rx(阻值約4 Ω,額定電流約0.5 A);
電壓表: (量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ);
電流表: (量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Ω)
(量程3 A,內(nèi)阻約0.05 Ω)
電源:E1(電動勢3 V,內(nèi)阻不計(jì));
E2(電動勢12 V,內(nèi)阻不計(jì));
滑動變阻器:R(最大阻值約20 Ω)
螺旋測微器;毫米刻度尺;開關(guān)S;導(dǎo)線。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為________mm。
(2)若滑動變阻器采用限流接法,為使測量盡量精確,電流表應(yīng)選________,電源應(yīng)選________(均填器材代號),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。
圖13
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