题目内容
【题目】如图所示,质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂在O、O′点,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,棒中通以某一方向的电流,平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ,重力加速度为g.则( )
A. 金属棒中的电流方向由N指向M
B. 金属棒MN所受安培力的方向垂直于OMNO′平面向上
C. 金属棒中的电流大小为
D. 每条细线所受拉力大小为
【答案】C
【解析】平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,所以导线受到的安培力水平向右,根据左手定则,可知金属棒中的电流方向由M指向N,故A错误;对棒受力分析,做出沿MN的方向观察的受力图所示:
金属棒MN所受安培力的方向垂直于MN和磁场方向水平向右,与OMNO′平面不垂直,故B错误;根据平衡条件可得:mgtanθ=BIL,解得: ,故C正确;根据平衡条件可得:2Tcosθ=mg,解得: ,故D错误。所以C正确,ABD错误。
【题目】为了研究“3.8V,0.3A”小灯泡的电阻随电流变化的规律,某同学测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的关系。实验室可以提供的器材如下:
①直流电源E(电动势约4V,内阻可不计);
②电流表A(量程为0—0.6A,内阻约0.5Ω);
③电压表V(量程0—5V,内阻约20kΩ);
④滑动变阻器R1(阻值0—10Ω,额定电流2A);
⑤滑动变阻器R2(阻值0—200Ω,额定电流1.5A);
⑥电键S及导线若干。
实验测得的数据记录在下表中:
U/V | 0 | 0.30 | 1.00 | 1.70 | 2.40 | 3.10 | 3.80 |
I/A | 0 | 0.074 | 0.164 | 0.210 | 0.250 | 0.284 | 0.300 |
(1)请在坐标纸上画出小灯泡的U—I图线。
(2)应选择的滑动变阻器为(填写仪器符号):_______________。
(3)根据以上条件在虚线框中画出符合要求的实验电路图(_____) ,并在图中标出器材的符号。
(4)电压为1.50V和2.80V时小灯泡的电阻值分别为_________、_________(结果保留2位有效数字);它们大小不同的原因是__________________________________。