某同学自制一电流表,其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,在矩形区域abcd内有匀强磁场,ab=L1,bc=L2,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与矩形区域的ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g.下列说法中正确的是
A. 当电流表的示数为零时,弹簧的伸长量为
B. 标尺上的电流刻度是不均匀的
C. 为使电流表正常工作,流过金属杆的电流方向为M→N
D. 电流表的量程为
高二物理多选题中等难度题
某同学自制一电流表,其原理如图所示,质量Wiem的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘弹簧相连,弹簧的劲度系数为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,MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示处标尺上的刻度,MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与矩形区域的ab边重合,且指针指在标尺的零刻度,当MN中有电流时,指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g。
(1)当电流表的示数为零时,求弹簧的伸长量;
(2)为使电流表正常工作,判断金属杆MN中电流的方向;
(3)若磁场边界ab的长度为,bc的长度为,此时电流表的量程是多少?
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
某同学自制一电流表,其原理如图所示.质量为m的均匀细金属杆MN与两条竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为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,磁场边界ab的长度为L1,bc的长度为L2,MN的长度为L3,且L3>L1.当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与矩形区域的ad、bc中点连线重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度大小.MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g.
(1)当电流表的示数为零时,求每条弹簧的伸长量;
(2)若两轻质弹簧的弹力为零,求金属杆MN中电流的大小和方向;
(3)当金属杆中电流方向从M到N时,此电流表测量的最大值是多少?
高二物理解答题简单题查看答案及解析
某同学自制一电流表,其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,在矩形区域abcd内有匀强磁场,ab=L1,bc=L2,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与矩形区域的ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g.下列说法中正确的是
A. 当电流表的示数为零时,弹簧的伸长量为
B. 标尺上的电流刻度是不均匀的
C. 为使电流表正常工作,流过金属杆的电流方向为M→N
D. 电流表的量程为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,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ab.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,此时指针指标尺上的“0”刻度,当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度.
(1)若要电流表正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接?
(2)若k=2.0N/m, ab=0.20m,bc=0.050m,B=0.20T,此电流表的量程是多少? (不超出弹性限度)
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如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刻度,MN的长度大于ab。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,指针所指刻度可表示电流大小。
(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?若k=2.0N/m,ab=0.20m,cb=0.050m,B=0.20T,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)
(3)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?
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某同学设计了一种测定风力的装置,其原理如图所示,迎风板与一轻弹簧的一端N相连,穿在光滑的金属杆上。弹簧是绝缘材料制成的,其劲度系数k=1300N/m,自然长度L0=0.5m,均匀金属杆用电阻率较大的合金制成,迎风板面积S=0.5m2,工作时总是正对着风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接住N点并可随迎风板在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。限流电阻的阻值R=1Ω,电源的电动势E=12V,内阻r=0.5Ω。合上开关,没有风时,弹簧长度为原长度,电压表的示数U1=3.0V;如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧,电压表示数为U2=2.0V,求:
(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力。
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某同学设计了一种测定风力的装置,其原理如图所示,迎风板与一轻质弹簧的一端N相接,穿在光滑的金属杆上.弹簧是绝缘材料制成的,其劲度系数k=1 300 N/m,自然长度L0=0.5 m,均匀金属杆用电阻率较大的合金制成,迎风板面积S=0.5 m2,工作时总是正对着风吹来的方向,电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.限流电阻的阻值R=1 Ω,电源的电动势E=12 V,内阻r=0.5 Ω.合上开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=3.0 V;如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧,电压表的示数为U2=2.0 V,求:
(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力.
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乐乐同学想利用“电磁弹簧秤”称量一金属棒的质量,如图所示,一根粗细均匀的金属棒ab用两个完全相同的弹簧悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,弹簧上端固定,下端与金属棒连接且绝缘,金属棒通过开关与一电路相连,电源右侧为正极,开关接通以后,下列说法正确的是( )
A. 仅增大磁感应强度,安培力变小
B. 仅改变电流方向,安培力方向不变
C. 金属棒所受安培力竖直向下
D. 若滑动变阻器的滑片向左滑动,则安培力减小
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如图,质量m=0.2kg、长度L=1.0m的水平导体棒MN,用两根劲度系数均为k=100N/m的竖直绝缘轻弹簧悬挂起来,导体棒置于水平向里的匀强磁场中。当导体棒中通以大小为I=5A的电流,并处于静止时,两弹簧恰好都恢复到原长状态。(重力加速度g取10m/s2)
(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)欲使导体棒下移1.5cm后能重新处于静止状态,应当通入什么方向、多大的电流。
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