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力的大小可以用______来测量.在国际单位制中,力的单位是______,符号是______.?
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在国际单位制中,力的单位是牛,常用测量力大小的工具是弹簧测力计.
故答案为:弹簧测力计;牛顿;N
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1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时,发现了一种新的电磁效应:将导体置于磁场中,并沿垂直磁场方向通入电流,则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差,这种现象后来被称为霍尔效应,这个横向的电势差称为霍尔电势差.
(1)如图甲所示,某长方体导体abcda′b′c′d′的高度为h、宽度为l,其中的载流子为自由电子,其电荷量为e,处在与ab b′a′面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B
0
.在导体中通有垂直于bcc′b′面的电流,若测得通过导体的恒定电流为I,横向霍尔电势差为U
H
,求此导体中单位体积内自由电子的个数.
(2)对于某种确定的导体材料,其单位体积内的载流子数目n和载流子所带电荷量q均为定值,人们将H=
1
nq
定义为该导体材料的霍尔系数.利用霍尔系数H已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头,有些探头的体积很小,其正对横截面(相当于图14甲中的ab b′a′面)的面积可以在0.1cm
2
以下,因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度.如图乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器,其中的探头装在探杆的前端,且使探头的正对横截面与探杆垂直.这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小I,又可以监测出探头所产生的霍尔电势差U
H
,并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小,且显示在仪器的显示窗内.
①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中,对探杆的放置方位有何要求;
②要计算出所测位置磁场的磁感应强度,除了要知道H、I、U
H
外,还需要知道哪个物理量,并用字母表示.推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式.
(2013?南开区二模)(1)如图1为“电流天平”,可用于测定磁感应强度.在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数n=5匝,底边cd长L=20cm,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直.当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时:调节砝码使天平平衡.若保持电流大小不变;使电流方向反向,则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码,才能使天平再次平衡.则cd边所受的安培力大小为
4.1×10
-2
4.1×10
-2
N,磁场的磁感应强度B的大小为
0.41
0.41
T.(g=10m/s
2
)
(2)某同学设计了如图2所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F
0
,以此
表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F
1
,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.
①木板的加速度可以用d、t表示为a=
2d
t
2
2d
t
2
;
②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数的关系.图3中能表示该同学实验结果的是
C
C
;
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是
BC
BC
.
A.可以改变滑动摩擦力的大小 B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小 D.可以获得更大的加速度以提高实验精度
(3)在练习使用多用表的实验中,某同学连接的电路如图4所示.
①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,闭合电键S,此时测得的是通过
R
1
R
1
的电流;
②若断开电路中的电键S,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是
R
1
+R
2
R
1
+R
2
的电阻;
③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合电键S,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是
R
2
R
2
两端的电压;
④在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,若
D
D
A.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大
B.测量时发现指针向左偏离中央刻度过大,则必须减小倍率,重新调零后再进行测量
C.选择“×l0”倍率测量时发现指针位于20与30 正中间,则测量值等于250Ω
D.欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零,但测量值将略偏大.
(2010?山东)(1)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d
0
开始时讲模板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F
0
,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F
1
,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.
①木板的加速度可以用d、t表示为a=
2d
t
2
2d
t
2
;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)
保持F1不变,重复实验多次测量,求平均值
保持F1不变,重复实验多次测量,求平均值
.
②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F
1
的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是
c
c
.
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是
bc
bc
.
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度
(2)在测定金属电阻率的试验中,某同学连接电路如图所示.闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是
待测金属丝
待测金属丝
(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”).
②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障.先将选择开关旋至
直流电压10V
直流电压10V
档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5mA”),再将
红
红
(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱.若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是
O
O
、
E
E
、
E
E
.
(1)一个额定功率为0.1W的电阻,其阻值不详.用欧姆表粗测其阻值,其结果如图(1)所示.现有下列器材,试选择合适的器材及适当的电路,较精确地测定该电阻的阻值.
A.电流表,量程0~500μA,内阻约150Ω
B.电流表,量程0~10mA,内阻约10Ω
C.电压表,量程0~3V,内阻约5KΩ
D.电压表,量程0~15V,内阻约10KΩ
E.干电池两节,每节电动势为1.5V
F.直流稳压电源,输出电压12V,额定电流1A
G.滑动变阻器,0~50Ω,0.5A
H.电键一只,导线若干
①欧姆表测得的电阻值约为
Ω;
②电流表应该选择
,电压表应该选择
,电源应该选择
,(填字母代号);
③请在图(2)所示的实验电路图中选择合适的电路图
(2)某同学设计了如图(3)所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木块上,桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线P、Q,并测出间距d.开始时将木块置于P处,现缓慢向瓶中加水,直到木块刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F
0
,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木块放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F,然后释放木块,并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间t.
①木木块的加速度可以用d、t表示为a=
.
②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度50与弹簧秤示数F的关系.图(4)所示的图象能表示该同学实验结果的是
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是
.
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取更多组实验数据
C.可以更精确地测出摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.
风洞实验室在航空航天飞行器的研究中发挥着重要的作用,用它可以分析、研究影响飞行器飞行速度的各种因素.风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况.现将一套有木球的细折杆ABC固定在风洞实验中,球的质量为m,重力加速度为g,球在杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的弹力成正比,比例系数为k,设AB、BC的交接处B点用一段小圆弧平滑连接(即认为小球过B点的瞬间速度大小会突然变化),如图所示.
实验时,先在无风的情况下让小球从斜杆上h高处由静止释放,小球最后滑到水平面上的C点停下,测得AC两点间水平距离为L
1
;接着调节合适的风速大小,再将小球从杆的上端同一位置由静止释放,小球最后停在水平面上的D点,测得AD两点间水平距离为
L
2
,如果小球在运动过程中始终受到恒定的水平风力的作用,试求:
(1)比例系数k值的大小;
(2)水平风力F多大?
(3)若斜面的倾角θ为已知,要使小球在杆上保持静止状态,水平风力F必须满足什么条件?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
关 闭
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