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如图,在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E=50V,内阻r=1Ω的电源和滑动变阻...

如图,在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E50V,内阻r的电源和滑动变阻器R,导轨的宽度d0.2m,倾角θ=37°.质量m0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上,与导轨间的动摩擦因数μ0.5,整个装置处在竖直向下的磁感应强度B2.2T的匀强磁场中,导轨与杆的电阻不计.现调节R使杆ab静止不动.sin37°=0.6cos37°=0.8g10 m/s2,求:

1)杆ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2

2)滑动变阻器R有效电阻的取值范围.

 

(1),;(2) 【解析】 (1)由题意知:当棒具有向下的运动趋势时所受安培力最小,由物体平衡条件有 代入数据解得最小安培力. 当棒具有向上的运动趋势时所受安培力最大,由物体平衡条件有: 代入数据解得最大安培力. (2)设导体棒所受安培力为、时对应R的阻值为和,则有 代入数据解得,;则滑动变阻器R有效电阻的取值范围为.  
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考点分析:
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某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势和内电阻.除待测干电池外,实验室可供选择的主要器材有:电压表V(量程,内阻未知);电流表A(量程,内电阻);电阻箱);滑动变阻器);开关;导线若干.

(1)用图甲的电路测定电压表V的内阻.将调到,滑动变阻器的滑动触头移到_________(选填左端”“右端任意)位置.然后闭合开关;

(2)反复调节滑动变阻器的滑动触头,让电压表满偏;

(3)保持滑动触头位置不变,反复调节.当电压表的示数为时, 的值为,则电压表的内阻为_______

(4)为满足用伏安法测量电源电动势和内电阻对器材的要求,并保证实验的精确度,应将电压表的量程扩大为原量程的倍,则电阻箱的阻值应调为_______

(5)设计测量电源电动势和内电阻的电路并将它画在指定的方框内_________(图中标明器材符号);

(6)多次改变滑动变阻器接入电路的值,记录多组电压表V的示数与电流表A的示数,经描点、连接得到图像如图乙所示.根据图像可求得该干电池的电势______ ;内电阻___________ .(结果均保留位小数)

 

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某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:

1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度L=_____________mm

2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径D=_____________mm

3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为_________

4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

待测圆柱体电阻R

直流电源E(电动势4V,内阻不计)

开关S导线若干

电流表A1(量程04mA,内阻约50Ω

电流表A2(量程010mA,内阻约30Ω

电压表V1(量程03V,内阻约10kΩ

电压表V2(量程015V,内阻约25kΩ

滑动变阻器R1(阻值范围015Ω,允许通过的最大电流2.0A

滑动变阻器R2(阻值范围02kΩ,允许通过的最大电流0.5A

电流表选择_________,电压表选择_________,滑动变阻器选择________

为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在框中画出测量的电路图____________,并连接实物图_____________

5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用UI表示,则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ________.(不要求计算,用题中所给字母表示)

 

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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.如图所示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,当元件中通入图示方向的电流I时,CD两侧面会形成一定的电势差U.下列说法中正确的是

A.C侧面电势高于D侧面,则元件中形成电流的载流子带负电

B.C侧面电势高于D侧面,则元件中形成电流的载流子带正电

C.在地球南、北极上方测地磁场强弱时,元件工作面竖直放置时U最大

D.在地球赤道上方测地磁场强弱时,元件工作面竖直放置且与地球经线垂直时,U最大

 

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如图所示,MN是纸面内的一条直线,其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大),现有一重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区,下列有关判断正确的是 (  )

A.如果粒子回到MN上时速度增大,则空间存在的一定是电场

B.如果粒子回到MN上时速度大小不变,则该空间存在的一定是电场

C.若只改变粒子的速度大小,发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变,则该空间存在的一定是磁场

D.若只改变粒子的速度大小,发现粒子再回到MN所用的时间不变,则该空间存在的一定是磁场

 

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如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上Ox2间各点的电势分布如图乙所示,则(    )

A.Ox2间,电场强度先减小后增大

B.Ox2间,电场强度方向没有发生变化

C.若一负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐减小

D.O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在Ox2间一直做匀加速运动

 

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