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如图为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一...

manfen5.com 满分网如图为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合:当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度.
(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为g)
(2)若要电流表正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接?
(3)若k=2.0N/m,manfen5.com 满分网=0.20m,manfen5.com 满分网=0.050m,B=0.20T,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)
(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?
(1)电流表示数为零时,金属棒在重力与弹簧弹力作用下处于平衡状态,根据平衡方程可解得弹簧伸长量. (2)当电流表正常工作时,电流表有示数,金属棒将受到向下的安培力,根据左手定则可知MN中电流方向,从而确定MN的哪一端与电源正极相接. (3)当金属棒处于ab线上时,电流表示数最大,根据平衡条件以及弹簧的伸长量可求得此时是最大电流. (4)扩大量程后根据(3)中的平衡方程即可解出正确结果. 【解析】 (1)设弹簧的伸长为△x,则有:mg=k△x               ① 由①式得:     ② 故当电流表示数为零时,弹簧伸长量为. (2)为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下.跟左手定则可知金属棒中电流从M端流向N端,因此M端应接正极. 故若要电流表正常工作,MN的M端应接正极. (3)设满量程时通过MN的电流强度为Im,则有:                 ③ 联立①③并代入数据得:Im=2.5 A                  ④ 故此电流表的量程是2.5A. (4)设量程扩大后,磁感应强度变为B′,则有:⑤ 由①⑤得 代入数据得B'=0.10 T            故若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为0.10T.
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考点分析:
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己知s1和s2的位置可由其它实验方法确定,类比“双缝干涉测波长”的实验,可以推测出若要利用“双棱镜千涉”测量光源s 出的单色光的波长时,需要测量的物理量是__________________
Ⅱ.图2中所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k.电源的电动势为E,内阻可忽略不计;滑动变阻器全长为l,重力加速度为g.manfen5.com 满分网为理想电压表.当木板上没有放重物时,滑动变阻器的触头位于图l 中a点,此时电压表示数为零.在木板上放置质量为m的重物,滑动变阻器的触头随木板一起下移.由电压表的示数U及其它给定条件,可计算出弹簧的劲度系数k.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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