题目内容
【题目】质量为m、长度为L的通电技术杆ab水平搁置在两压力传感器上(杆与传感器绝缘).处于磁感应强度为B , 垂直纸面向里的匀强磁场中,金属与磁场垂直.如图所示.金属杆中的电流大小和方向均可以改变,但金属杆一直处于静止状态,两压力传感器度数时刻保持一致,重力加速度为g , 则:
(1)若电流大小为I、方向由b到a , 试求此时压力传感器的读数;
(2)若压力传感器的度数均为F , 求通入的电流的大小和方向.
【答案】
(1)
以金属杆为研究对象,受重力、弹力和向下的安培力,由于处于静止,
所以:mg+BIL=2F1
即:
据牛顿第三定律可知,此时压力传感器的读数为:
(2)
当电流方向由b到a,安培力方向向下,据平衡态可知:mg+BIL=2F
所以:
当电流方向由a到b,安培力方向向上,据平衡态可知:mg﹣BIL=2F
所以:
【解析】(1)以金属杆为研究对象,受重力、弹力和向下的安培力,由于处于静止,
所以:mg+BIL=2F1
即:
据牛顿第三定律可知,此时压力传感器的读数为: (2)当电流方向由b到a , 安培力方向向下,据平衡态可知:mg+BIL=2F
所以:
当电流方向由a到b , 安培力方向向上,据平衡态可知:mg﹣BIL=2F,所以:
【题目】用下列器材测量电容器的电容:
一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器(额定电压16V),定值电阻R1(阻值未知),定值电阻R2=150Ω,电流传感器、数据采集器和计算机,单刀双掷开关S,导线若干.
实验过程如下:
实验次数 | 实验步骤 |
第1次 | ①用多用电表的“×10”挡测量电阻R1 , 指针偏转如图甲所示. |
②将电阻R1等器材按照图乙正确连接电路,将开关S与1端连接,电源向电容器充电. | |
③将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的i﹣t曲线如图丙中的实线a所示. | |
第2次 | ④用电阻R2替换R1 , 重复上述实验步骤②③,测得电流随时间变化的i﹣t曲线如图丁中的某条虚线所示. |
说明:两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同. |
请完成下列问题:
(1)由图甲可知,电阻R1的测量值为Ω.
(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U=V.利用计算机软件测得i﹣t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3mAS,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C= .
(3)第2次实验中,电流随时间变化的i﹣t曲线应该是图丁中的虚线(选填“b”、“c”或“d”),判断依据是 .