题目内容
【题目】某探究小组为了测量两个相距很近的异名磁极间的磁场(可视为匀强磁场)的磁感应强度,
设计了如下实验,将两根完全相同劲度系数都为的轻弹簧竖直悬挂,并在旁边的刻度尺上记下此时弹簧下端位置,标记为O,然后将长为L的导体棒悬挂在弹簧下端,并完全放入磁场中,然后用轻质软导线将导体棒两端与接线柱相连,再通入电流,记下此时弹簧下端在刻度尺上的位置到O的长度X,最后利用测得的数据绘成X— 图像。实验中提供了以下器材:
A.电阻约为1Ω的导体棒
B.电流表A1(量程3A,
内阻约0.2Ω)
C.电流表A2(量程0.6A,
内阻约1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~100Ω)
E.滑动变阻器R2(0~20Ω)
F.干电池(电动势1.5V)2节
G.开关及导线若干
(1)实验中要求导体棒上的电流从零开始连续可调,多测几组数据,电流表应该选用____________,滑动变阻器应选用________。(均填写仪器前面的字母)。
(2)图1中的部分导线已经连好,请将图中剩余的电路连接完整。
(3)该小组多次测量,并将测得的长度X和电流I,绘成X—I图像(图2),并求得图像
的斜率为a,与纵轴截距为b,则该小组利用图像可得该匀强磁场的磁感应强度大小为________,导体棒的质量为________。(用a、b、k、L、g表示)
【答案】 B E ,
【解析】(1)由题意知,干电池(电动势1.5V)2节,电路中最大电流为: ,电流表应该选用B。实验中要求导体棒上的电流从零开始连续可调,多测几组数据,采用分压器电路,选用小阻值的滑动变阻器,故选E。
(2)连接电路如图所示:
(3)根据平衡条件得: ,变形得: ,斜率为: ,解得: ,截距为: ,解得: 。
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