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U型光滑金属导轨宽为40cm,与水平面夹角α=30°,其内串联接入一只规格为“6...

U型光滑金属导轨宽为40cm,与水平面夹角α=30°,其内串联接入一只规格为“6V,3W”的灯泡L,如图所示,垂直于导轨平面有向上的匀强磁场,有一长为50cm、质量为100g的金属杆MN在导轨上下滑时与导轨始终垂直,当杆MN有最大速度时灯泡L恰好正常发光,不计金属杆及导轨的电阻.求:
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)金属杆的最大速度.

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(1)当金属杆加速度为零时,金属杆的速度达到最大.通过灯泡正常发光求出电路中的电流,结合共点力平衡求出安培力的大小,从而得出磁感应强度的大小. (2)通过电流的大小得出感应电动势的大小,从而得出金属杆的最大速度. 【解析】 (1)灯泡正常发光时的电流I=. 根据共点力平衡有:mgsinα=BIL 解得B=. (2)此时切割产生的电动势E=U=6V. 根据E=BLv得,v=. 答:(1)磁场的磁感应强度为2T. (2)金属杆的最大速度为6m/s.
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考点分析:
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图中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm,把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,克服电场力做功为1.73×10-3J,则该匀强电场的场强大小为多少?并请在图中画出电场强度的方向.

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光滑绝缘水平面上,固定着A、B、C三个带电小球,它们的质量均为m,间距为r,A、B带正电,电量均为q.现对C施加一水平力F的同时放开三个小球,欲使三小球在运动过程中保持间距不变,求
(1)C球的电性及电量.
(2)水平力F的大小.

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在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中(电路如图所示):
(1)闭合开关S前应该把滑动变阻器的滑动头P置于    点.
(2)现备有以下器材:
A.干电池1个
B.滑动变阻器(0--50Ω)
C.滑动变阻器(0--1750Ω)
D.电压表(0--3V)
E.电压表(0--15V)
F.电流表(0--0.6A)
G.电流表(0--3A)
其中滑动变阻器应选    ,电流表应选    ,电压表应选   
(3)图是根据实验数据画出的U-I图象.由此可知这个干电池的电动势E=    V,内电阻r=    Ω.
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某电压表的内阻在20kΩ~50kΩ之间,现要测量其内阻,实验室提供了下列器材:待测电压表(量程为3V)、电流表(量程为200 μA)、电流表(量程为5mA)、电流表(量程为0.6A)、滑动变阻器R(最大值为1kΩ)、电源E(电动势为4V)、开关S.
(1)所提供的电流表中,应选用______
(2)为了减小误差,要求测量多组数据,试画出符合要求的电路.
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某同学采用如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻.除待测电池外,提供的器材有:电压表,电流表,滑动变阻器,开关和导线若干.
(1)请按图甲所示的电路,将图乙中的实物图连接成实验电路.
(2)丙图是根据测量结果作出的I-U 图线,则由图线可知该电池的电动势为E1=______V,内阻为r1=______Ω.
(3)我们都有过这样的体验:手电筒里的两节干电池用久了以后,灯泡发红光,这是我们常说的“电池没电了”.有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用.已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω;旧电池的电动势E2=1.5V;内阻r2=6.8Ω;小灯泡上标有“3V 3W”,
且电阻不随温度变化.则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为______W,它本身消耗的电功率______W.(已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和)
根据计算结果,你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理______(填“合理”或“不合理”).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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