题目内容
【题目】质量为m=0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度d=0.2 m,杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B=2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如图所示.现调节滑动变阻器的触头,试求出为使杆ab静止不动,通过ab杆的电流范围为多少?
【答案】
【解析】试题分析:当电流较大时,导体有向上的运动趋势,所受静摩擦力向下,当静摩擦力达到最大时,安培力最大,电流最大.当电流最小时,有向上的最大静摩擦力,根据共点力平衡,结合安培力的大小公式,求出通过ab杆的电流范围.
当电流较大时,导体有向上的运动趋势,所受静摩擦力向下,当静摩擦力达到最大时,磁场力为最大值,此时通过ab的电流最大为;同理,当电流最小时,应该是导体受向上的最大静摩擦力,此时的安培力为,电流为两种情况下的受力图如图所示,
由平衡条件得:对第一种情况有:
,,,
解上述方程得:
对第二种情况有:,,,,
解上述方程得:
则通过ab杆的电流范围为:
【题目】为了测定干电池的电动势和内阻,现有下列器材:
A.干电池一节
B.电压表v1(0-15V,内阻约为15KΩ)
C.电压表v2(0-3V,内阻约为3KΩ)
D.电流表A1(0-3A,内阻约为2Ω)
E.电流表A2(0-0.6A,内阻约为10Ω)
F.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)
G.变压器
H.滑动变阻器(0-1000Ω)
I.滑动变阻器(0-20Ω)
J.开关、导线
(1)用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻,应选用的滑动变阻器是 ______ ,电流表 ______ ,电压表 ______ (用代号回答)
(2)根据实验要求,用笔画线代替导线在实物图甲上连线.
(3)某次实验记录如下:
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流I/A | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.57 |
电压U/V | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |
根据表中数据在坐标图乙上画出U-I图线,由图可求得E= ______ V,r= ______ Ω.
(4)用你设计的电路做实验,测得的电动势与电池电动势的真实值相比 ______ (填“偏大”“偏小”或“相等”).