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如图,两平行金属导轨间的距离 L=0.4 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=...

如图,两平行金属导轨间的距离 L=0.4 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在空间内,分布着磁感应强度 B=0.5 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势 E=6.0 V、内阻 r=0.5Ω的直流电源.现把一个质量 m=0.05 kg 的导体棒 ab垂直放在金属导轨上,导体棒静止.导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g 10 m/s2.已知 sin37°=0.6cos37°=0.8,求:

1)通过导体棒的电流大小;

2)导体棒受到的安培力大小;

3)导体棒受到的摩擦力大小.

 

(1)2.0A;(2)0.4N;(3)0.1N 【解析】 (1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有: (2)导体棒受到的安培力大小: F=BIL=0.5×2×0.4=0.4N 根据左手定则,方向平行斜面向上; (3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力 F1=mgsin37∘=0.3N, 由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f; 根据共点力平衡条件,有: mgsin37∘+f=F 解得:f=0.1N  
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考点分析:
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描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,现除了有一个标有“3V  1.5W”的小灯泡,导线和开关,还有:

A.直流电源(电动势6V,内阻可不计)

B.直流电流表(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)

C.直流电流表(量程0~600mA,内阻约为5Ω)

D.直流电压表(量程0~15V,内阻约为15kΩ)

E.直流电压表(量程0~3V,内阻约为6kΩ)

F.滑动变阻器(10Ω,2A)     G.滑动变阻器(1k Ω,0.5A)

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化直至额定电压,且电表读数相对误差较小.

(1)以上器材中电流表选用_______(填代号),电压表选用______(填代号),滑动变阻器选用__________(填代号).

(2)在方框中画出实验电路图____

(3)某同学通过实验得到了一组数据点,请描绘出该灯泡的UI图线 ________

(4)现把这种小灯泡接到电源电动势E=3V,内阻r=3Ω的电源两端,则此时灯泡的实际功率为________W(结果保留两位有效数字).

 

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某同学用伏安法测量导体的电阻率,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1Ω的电流表。采用分压电路接线,待测电阻丝Rx阻值约为

1)图甲是未完成的实物连线图,图中a为待测导体右端接线柱,b为电流表正极接线柱,c为滑动变阻器左上端接线柱,d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接______(选填ab)。导线②应连接______(选填cd)。

2)正确接线后,实验测得的数据如下表,请在图乙中作出U-I图线

______

U/V

0.30

0.40

0.80

1.10

1.20

1.60

I/A

0.07

0.09

0.18

0.22

0.27

0.35

 

 

3)用作图法求得Rx的阻值为______Ω(结果保留两位有效数字)。

4)某次用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图丙所示,金属丝的直径d=______mm。测出金属丝长度,则可求出该金属丝的电阻率。

 

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利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流ICD两侧面会形成电压U。下列说法中正确的有

A.电压U仅与材料有关

B.电压U与电流I有关

C.若元件的载流子是自由电子,则C侧面电势低于D侧面电势

D.若元件的载流子是正粒子,则C侧面电势低于D侧面电势

 

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1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,核心部分为两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,将其置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连,下列说法正确的是

A.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大

B.离子由加速器的边缘进入加速器

C.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定

D.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍,可只调节D形盒的半径增大为原来的2

 

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如图所示,在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场,有两个电荷量、质量均相同的正、负粒子(不计重力),从边界上的O点以相同速度先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负粒子在磁场中:

A.运动轨迹的半径相同

B.重新回到边界所用时间相同

C.重新回到边界时速度大小和方向相同

D.重新回到边界时与O点的距离相等

 

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