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?

 

(1)

(2)


解析:

(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

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)=20V

a、b棒受到的安培力为

F1=BIL=40N

解得

(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

练习册系列答案
相关题目
现要尽量准确测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V.实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;
电压表V2,量程5V,内阻为5kΩ;
定值电阻R1,阻值30Ω;
定值电阻R2,阻值3kΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;
电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;
开关S一个,导线若干.
(1)首先,一位同学先用多用电表欧姆档粗测V1的内阻时,先将选择开关旋至“×10”挡处,进行调零,然后测量,结果指针指在刻度值为“100到500之间”,为了使测量更准确些,他应该将选择开关旋至
×100
×100
挡处.换挡后必须
电阻调零
电阻调零
才能进行测量.换挡后再测量时指针位置如图所示,则电压表内阻约为:
2000
2000
Ω
(2)请参照这位同学的测量结果从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路.要求测量尽量准确,实验须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成.试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连好),并标出所选元件的相应字母代号;
(3)由上问写出V1内阻RV的表达式
R
 
V
=
U
 
1
r
 
2
U
 
2
R
 
V
=
U
 
1
R
 
2
U
 
2
-U
 
1
R
 
V
=
U
 
1
r
 
2
U
 
2
R
 
V
=
U
 
1
R
 
2
U
 
2
-U
 
1
,说明式中各测量量的物理意义
U1和U2分别表示V1和V2的读数,R2为定值电阻,或U1和U2分别表示V1和V2的读数,R2为定值电阻
U1和U2分别表示V1和V2的读数,R2为定值电阻,或U1和U2分别表示V1和V2的读数,R2为定值电阻

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