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,
=0.20m,
=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?
考点分析:
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Ⅰ.图1中为“双棱镜千涉”实验装置,其中s为单色光源,A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜,P为光屏.s位于棱镜对称轴上,屏与棱镜底边平行.调节光路,可在屏上观察到干涉条纹.这是由于光源s发出的光经棱镜作用后,相当于在没有棱镜时,两个分别位于图中 s
l和s
2相干波源所发出的光的叠加.(s
l和s
2的连线与棱镜底边平行.)
己知s
1和s
2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______、______和______.
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.
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.
(1)写出m、U与k之间所满足的关系式.
(2)己知E=1.50V,l=12.0cm,g=9.80m/s
2.测量结果如下表:
m(kg) | 1.00 | 1.50 | 3.00 | 4.50 | 6.00 | 7.50 |
U(V) | 0.108 | 0.154 | 0.290 | 0.446 | 0.608 | 0.740 |
①在图中给出的坐标纸上利用表中数据描出m-U直线.
②m-U 直线的斜率为______kg/V;
③弹黄的劲度系数k=______N/m(保留 3 位有效数字).
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两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽略的刚性细杆相连,放置在一个光滑的半球面内,如图所示.己知小球a和b的质量之比为
,细杆长度是球面半径的
倍.两球处于平衡状态时,细杆与水平面的夹角θ是( )
A.45°
B.30°
C.22.5°
D.15°
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用具有一定动能的电子轰击大量处于基态的氢原子,使这些氢原子被激发到量子数为n ( n>2)的激发态.此时出现的氢光谱中有N条谱线,其中波长的最大值为λ.现逐渐提高入射电子的动能,当动能达到某一值时,氢光谱中谱线数增加到N′条,其中波长的最大值变为λ′.下列各式中可能正确的是( )
A.N′=N+n
B.N′=N+n-l
C.λ′>λ
D.λ′<λ
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在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场.同一种带电粒子从O点射入磁场.当入射方向与x轴的夹角α=45°时.速度为v
1、v
2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场,如图所示.当α为60°时,为了使粒子从ab 的中点c射出磁场,则速度应为( )
A.
B.
C.
D.
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如图.地球赤道上的山丘e,近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动.设e、p、q,的圆周运动速率分别为v
1、v
2、v
3,向心加速度分别为a
1、a
2、a
3,则( )
A.v
1>v
2>v
3B.v
1<v
2<v
3C.a
1>a
2>a
3D.a
1<a
3<a
2
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