题目内容
【题目】如图,在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E=50V,内阻r=1Ω的电源和滑动变阻器R,导轨的宽度d=0.2 m,倾角θ=37°。质量m=0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上,与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,整个装置处在竖直向下的磁感应强度B=2.2T的匀强磁场中,导轨与杆的电阻不计。现调节R使杆ab静止不动。sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2。求:
(1)杆ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2;
(2)滑动变阻器R有效电阻的取值范围。
【答案】(1)
(2)
【解析】试题分析:(1)由题意知:当棒具有向下的运动趋势时所受安培力最小,当棒具有向上的运动趋势时所受安培力最大,由物体平衡条件有:
联解得:
(2)设导体棒所受安培力为时对应R的值为和,则有:
,
联解得:,
则:。
【题目】(10分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω) 电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ) 电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0 10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0 1kΩ,额定电流300mA)
①该实验中,电流表应选择 (填“A1”或“A2”),电压表应选择 (填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”)。
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在方框中完成实验的电路图。
③ 下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线。
U(V) | I(A) | |
1 | 0 | 0 |
2 | 0.5 | 0.17 |
3 | 1.0 | 0.30 |
4 | 1.5 | 0.39 |
5 | 2.0 | 0.45 |
6 | 2.5 | 0.49 |
④ 若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P= W(保留两位有效数字)。(若需作图,可直接画在第③小题图中)