题目内容
如图所示,
,电压表与电流表的量程分别为0~10V和0~3A,电表均为理想电表。导体棒ab与导轨电阻均不计,且导轨光滑,导轨平面水平,ab棒处于匀强磁场中。
(1)当变阻器R接入电路的阻值调到30
,且用
=40N的水平拉力向右拉ab棒并使之达到稳定速度
时,两表中恰好有一表满偏,而另一表又能安全使用,则此时ab棒的速度
是多少?
(2)当变阻器R接入电路的阻值调到
,且仍使ab棒的速度达到稳定时,两表中恰有一表满偏,而另一表能安全使用,则此时作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大?
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114621837382.gif)
(1)当变阻器R接入电路的阻值调到30
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114621868223.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114621884228.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114621899220.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114621899220.gif)
(2)当变阻器R接入电路的阻值调到
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622040237.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241146222115875.jpg)
(1)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622227299.gif)
(2)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622243311.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622227299.gif)
(2)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622243311.gif)
(1)假设电流表指针满偏,即I=3A,那么此时电压表的示数为U=
=15V,电压表示数超过了量程,不能正常使用,不合题意。因此,应该是电压表正好达到满偏。
当电压表满偏时,即U1=10V,此时电流表示数为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622274399.gif)
设a、b棒稳定时的速度为
,产生的感应电动势为E1,则E1=BLv1,且E1=I1(R1+R并)=20V
a、b棒受到的安培力为
F1=BIL=40N
解得![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622227299.gif)
(2)利用假设法可以判断,此时电流表恰好满偏,即I2=3A,此时电压表的示数为
=6V可以安全使用,符合题意。
由F=BIL可知,稳定时棒受到的拉力与棒中的电流成正比,所以
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622336579.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622258255.gif)
当电压表满偏时,即U1=10V,此时电流表示数为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622274399.gif)
设a、b棒稳定时的速度为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114621899220.gif)
a、b棒受到的安培力为
F1=BIL=40N
解得
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622227299.gif)
(2)利用假设法可以判断,此时电流表恰好满偏,即I2=3A,此时电压表的示数为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622321317.gif)
由F=BIL可知,稳定时棒受到的拉力与棒中的电流成正比,所以
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114622336579.gif)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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