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如图所示为两根间距不等的光滑金属导轨MN、PQ,它们水平放置在竖直向下的匀强磁场...

manfen5.com 满分网如图所示为两根间距不等的光滑金属导轨MN、PQ,它们水平放置在竖直向下的匀强磁场中.导轨的一端接入电阻R1=10Ω和电流表,另一端接入电阻R2=5Ω.质量为m=0.1kg的金属棒横放在导轨上.当它以初速度υ=4m/s从ab处滑到a′b′处,同时t=0.08s.导轨间距Lab=0.4m,La'b'=0.8m.若金属滑动时电流表读数始终不变.不计电流表棒与导轨的电阻和摩擦.试求:
(1)电流表的读数;
(2)磁感应强度.
(1)由于金属棒电阻不计,当电流表读数不变时,说明棒产生的感应电动势不变.根据感应电动势公式,由ab与a′b′两处感应电动势相等,求出金属棒在a′b′处的速度.由欧姆定律,求出R1、R2中的电流关系.在棒由ab运动到a′b′的过程中,整个电路两棒的动能转化为电路的电能,根据能量守恒求解电流表的读数. (2)根据ab处感应电动势与电流的关系求解B. 【解析】 (1)因电流不变,所以棒在ab、a'b'产生的感应电动势不变. 即BLabυ=BLa'b'υa'b' 解得:=2m/s 设R1、R2中的电流分别为I1、I2,由欧姆定律得:I1R1=I2R2 所以, 根据能量转化和守恒关系得:= 解得:I1=0.5A (2)根据BLabυ=I1R1得:. 答:(1)电流表的读数为0.5A;     (2)磁感应强度为.
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考点分析:
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某同学在将量程为500μA的电流表改装成电压表的过程中,他为了能尽量精确地测量该电流表的内阻,设计了如图所示的实验电路.
图中各个电表和元件的参数如下:
A.电流表A1,量程1.0mA,内阻约100Ω;
B.待测电流表A2,量程500μA,内阻约200Ω;
C.电源E,电动势3.0V,内阻不计;
D.滑动变阻器,0~25Ω
E.电阻箱R1,电阻值为0~999.9Ω;
F.保护电阻R2,电阻值约100Ω;
G.开关S1,单刀双掷开关S2
①试按照实验电路图将如图所示的器材连接成实验电路.
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②实验中该同学先合上开关S1,再将开关S2接a点,调节滑动变阻器R,当电流表A2示数合理时,记下电流表A1的示数I,然后将开关S2接b点,保持______不变,调节______,使电流表A1的示数也等于I时,读取电阻箱的示数.
③电阻箱的示数如图所示,由此可知电流表A2的内阻为______Ω.
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④该同学要将电流表A2改装成量程为2.0V的电压表V1,他必须选一个阻值为______Ω的电阻与电流表串联.
⑤若要用标准的电压表V对改装的电压表V进行校准,试在虚线框中画出校准的实验电路图.
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摆长l(m)0.50.60.81.1
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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