题目内容
【题目】电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小。测量前天平已调至平衡,测量时,在左边托盘中放入质量为m的砝码,右边托盘中不放砝码,将一个质量为m0、匝数为n、下边长为L的矩形线圈挂在右边托盘的底部,再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中。如图甲所示,线圈的两头连在如图乙所示的电路中,不计连接导线对线圈的作用力,电源电动势为E,内阻为r.开关S闭合后,调节可变电阻至R1时,天平正好平衡。此时电压表读数为U;已知m0>m,取重力加速度为g,则( )
A.矩形线圈中电流的方向为顺时针方向
B.矩形线圈的电阻
C.匀强磁场的磁感应强度的大小
D.若仅将磁场反向,在左盘添加质量为2m0-m的砝码可使天平重新平衡
【答案】C
【解析】
A. 已知m0>m,要使线圈处于平衡状态,则所受安培力的方向应该向上,根据左手定则可知线圈中电流的方向应该是逆时针方向,故A错误;
B. 根据闭合电路欧姆定律可得 ,解得矩形线圈的电阻 ,故B错误;
C. 根据平衡条件可得,而 ,,解得匀强磁场的磁感应强度的大小,故C正确;
D. 开始线圈所受安培力的方向向上,仅将磁场反向,则安培力方向反向,变为竖直向下,相当于右边多了两倍的安培力大小,所以需要在左边加砝码,添加质量为的砝码可使天平重新平衡,故D错误;
【题目】某同学利用如图装置研究外力与加速度的关系.将力传感器安装在置于光滑水平轨道的小车上,通过细绳绕过光滑定滑轮悬挂钩码.开始实验后,依次按照如下步骤操作:
①同时打开力传感器和位移传感器;
②释放小车;
③关闭传感器,根据F-t,v-t图像记录下绳子拉力F和小车加速度a.
④重复上述步骤.
(1)某次释放小车后得到的F-t,v-t图像如图所示.根据图像,此次操作应记录下的外力F大小为__________N,加速度a为__________m/s2.
(2)利用上述器材和过程得到多组数据数据作出a-F图像,为一直线,则
A.理论上直线斜率应等于小车质量 |
B.直线不过原点可能是因为轨道没有调整到水平 |
C.如果小车受到来自水平轨道的恒定阻力,直线斜率会变小 |
D.若实验中钩码质量较大,图象可能会呈现一条曲线 |