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如右图所示为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与...

如右图所示为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于满分5 manfen5.com.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合:当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度.

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(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为g)

(2)若要电流表正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接?

(3)若满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com 满分5 manfen5.com,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)

(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?

 

(1) (2)M端 (3)2.5 A (4)0.10 【解析】 试题分析:(1)设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为,则有① 由①式得:.② (2)为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下,因此M端应接正极. (3)设电流表满偏时通过MN间电流强度为Im.则有 ③ 联立②③并代入数据得.④ (4)设量程扩大后,磁感应强度变为B′,则有 ⑤ 由①⑤式得: ⑥ 代入数据得: 考点:安培力;共点力平衡的条件及其应用;胡克定律.
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考点分析:
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水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为LMP之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如右图所示,问:

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(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

 

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如右图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为满分5 manfen5.com;当导线中有垂直纸面向外的电流时,磁铁对斜面的压力为满分5 manfen5.com,则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是(  )

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A.满分5 manfen5.com,弹簧的伸长量减小

B.满分5 manfen5.com,弹簧的伸长量减小

C.满分5 manfen5.com,弹簧的伸长量增大

D.满分5 manfen5.com,弹簧的伸长量减小

 

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如右图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A.A与螺线管垂直,“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里.电键S闭合后,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是(  )

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A.水平向左           B.水平向右

C.竖直向下           D.竖直向上

 

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有一小段通电导线,长为1 cm,电流强度5 A,把它置于磁场中某点,受到的安培力为0.1 N,则该点的磁感应强度B一定是(  )

A.B=2 T          B.B≤ 2 T

C.满分5 manfen5.com          D.以上情况均可能

 

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如右图所示为一种自动跳闸的闸刀开关,O是转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,MN接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、B=1 T的匀强磁场中,CO间距离为10 cm,当磁场力为 0.2 N时,闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开,CO中通过的电流的大小和方向为(  )

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A.电流方向CO          B.电流方向OC

C.电流大小为1 A         D.电流大小为0.5 A

 

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