题目内容

【题目】如图所示,倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻不计的电源,滑轨间距为L=0.1m,将一个质量为m=0.03 kg,电阻R=0.5Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小.(重力加速度取g=10 m/s2)

【答案】0.25T 磁场方向垂直导轨面斜向下

【解析】试题分析:本题属于共点力平衡问题

合上开关S后,由闭合电路欧姆定律得:2分)

经分析可知,金属棒受力如图所示,

金属棒所受安培力:2分)

沿斜面方向受力平衡:2分)

以上各式联立可得:1分)

磁场方向垂直导轨面斜向下(1分)

练习册系列答案
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【题目】用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材:待测电源(电动势约3 V,内阻约2 Ω),保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干。

实验主要步骤:

(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;

(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;

(iii)以U为纵坐标,I为横坐标,作U–I图线(U、I都用国际单位);

(iv)求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。

回答下列问题:

(1)电压表最好选用_____;电流表最好选用_____。

A.电压表(0~3 V,内阻约15 kΩ) B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)

C.电流表(0~200 mA,内阻约2 Ω) D.电流表(0~30 mA,内阻约2 Ω)

(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_____。

A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱

B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱

C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端的接线柱

D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端的接线柱

(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______,r=______,代入数值可得E和r的测量值。

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