题目内容
【题目】一电流表的原理如图所示,质量为的均质细金属棒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。在矩形区域内有匀强磁场,磁感应强度大小,方向垂直纸面向外。与的右端连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,的长度大于且,当中没有电流通过且处于平衡状态时,与矩形区域的边重合,当中有电流通过时,指针示数可表示电流强度,不计通电时电流产生的磁场的作用( )
A.若要电流表正常工作,端应接电源正极
B.若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为
C.若,此电流表的量程为
D.当电流表示数为零时,弹簧伸长
【答案】D
【解析】
已知金属棒的质量为。
A.为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒的安培力必须向下。跟左手定则可知金属棒中电流从端流向端,因此端应接正极,故A错误;
BC.设满量程时通过的电流强度为,则有
若,此电流表的量程为
设量程扩大后,磁感应强度变为,则有
得
故B、C错误。
D.当电流表的示数为零时,弹簧伸长量为,根据平衡条件可得,解得,故D正确;
故选D。
【题目】实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 Ω);
电压表V (量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表A (量程0.6 A,内阻约1 Ω);
滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω);
定值电阻R1 (阻值2 Ω);
定值电阻R2 (阻值5 Ω);
开关一个,导线若干。
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_____。(单选,填正确答案标号)
A.电压表分流
B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小
D.电流 表内阻较小
(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示。
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
I/A | 0.08 | 0.14 | 0.20 | 0.26 | 0.32 | 0.36 | 0.40 |
U/V | 1.35 | 1.20 | 1.05 | 0.88 | 0.73 | 0.71 | 0.52 |
请根据实验数据,回答以下问题:
①答题卡的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________。
②根据实验数据可知,所选的定值电阻为_____ (填“R1”或“R2”)。
③用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路____________。