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两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置,其间距为0.60m,磁感应强度为0.50...

两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置,其间距为0.60m,磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻R=5.0Ω,在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab,金属棒与导轨垂直,如图所示.在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右匀速运动.设金属导轨足够长,导轨电阻不计.求:
(1)金属棒ab两端的电压.
(2)拉力F的大小.
(3)电阻R上消耗的电功率.

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(1)金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势,由公式E=BLv求出,由欧姆定律求得电路中电流,并求出ab两端的电压. (2)棒匀速运动时,拉力F与安培力平衡,由F=BIL求得安培力,即可得到拉力F. (3)电阻R上消耗的电功率P=I2R. 【解析】 (1)金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=BLv=0.50×0.60×10V=3V 电路中的电流I=A=0.5A 金属棒ab两端的电压U=IR=0.5×5.0V=2.5V (2)金属棒ab所受的安培力FA=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N 因金属棒匀速运动,则有F=FA=0.15N (3)电阻R上消耗的电功率P=I2R=0.52×5.0W=1.25W 答: (1)金属棒ab两端的电压是2.5V. (2)拉力F的大小是0.15N. (3)电阻R上消耗的电功率是1.25W.
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考点分析:
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如图所示,在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里.质子和α粒子以相同的速度v由MN上的O点进人磁场区域,v与MN和磁场方向均垂直.最后它们分别从MN上的P、Q两点离开磁场.已知质子的质量为m,电荷量为e,α粒子的质量为4m,电荷量为2e,不计两粒子的重力和它们之间的相互作用力,求:
(1)P、Q两点间的距离;
(2)α粒子在磁场中的运动时间.

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有一个纯电阻用电器的电阻约为20Ω,试设计一个能较精确地测量该用电器电阻的电路,要求使该用电器两端的电压变化范围尽可能大.可选用的器材有:
电源:电动势为8V,内电阻为1.0Ω
电流表:量程0.6A,内阻RA为0.50Ω
电压表:量程10V,内阻RV为10kΩ
滑动变阻器:最大电阻值为5.0Ω
开关一个、导线若干.
(1)在方框内画出实验电路图;
(2)用该电路可以使用电器两端的电压变化范围约为    V;
(3)若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示数为I,电压表的示数为U,考虑到电表内阻的影响,用测量量及电表内阻计算用电器正常工作时电阻值的表达式为   
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在用电压表和电流表测电源的电动势和内电阻的实验中,采用如图所示的电路.闭合开关后,当滑动变阻器R的滑动触头处于某一位置时,电流表和电压表的读数分别为I1和U1;改变滑动变阻器的滑动触头位置后,电流表和电压表的读数分别为I2和U2
(1)若忽略电流表和电压表的电阻对实验的影响,则由测量得到的数据计算电源的电动势E的表达式为E=    ,计算电源内阻r的表达式为r=   
(2)若考虑到电流表和电压表自身电阻对测量结果的影响,所得到的电源电动势E的测量值与真实值相比较,是偏大还是偏小?答:   
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某同学在进行电阻测量时,需要将一块满偏电流为50μA、阻值为800Ω的小量程电流表G改装成量程为3V的电压表,则需要选择一个阻值为    Ω的电阻与这一电流表     (选填“串”、“并”)联. 查看答案
如图所示,在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P,线圈P与电流表构成闭合回路.若在t1至t2这段时间内,观察到通过电流表的电流方向自上向下(即为由c经电流表至d),则可以判断出线圈M两端的电势差uab随时间t的变化情况可能是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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