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如图所示,光滑导轨与水平面成θ角,导轨宽L.匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长也为...

如图所示,光滑导轨与水平面成θ角,导轨宽L.匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上.当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止.求:

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(1)B至少多大?这时B的方向如何?

(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?

 

(1) B应垂直于导轨平面向上(2) 【解析】【解析】 (1)只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小,B也最小. 根据左手定则,这时B应垂直于导轨平面向上, 大小满足:BI1L=mgsinθ, (2)当B的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右, 沿导轨方向合力为零,得BI2Lcosθ=mgsinθ   【考点】安培力;共点力平衡的条件及其应用;左手定则. 【专题】共点力作用下物体平衡专题. 【分析】带电金属杆进行受力分析,除重力、支持力外,还有在磁场中受到安培力,三力处于平衡状态.由此可知安培力的方向,从而由左手定则来确定磁场的方向,由平衡可得安培力的大小,可以算出磁场的强度. 仅对磁场方向改变时,安培力的方向也随着改变,利用平衡条件来求出电流的大小. 【点评】要会区分左手定则与右手定则:左手定则是判定磁场力的,而右手定则是判定感应电流方向的.同时还利用三力平衡知识来求解.  
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考点分析:
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如图所示,R为电阻箱,满分5 manfen5.com为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2Ω时,电压表读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5Ω时,电压表读数为U2=5V.求:

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(1)电源的电动势E和内阻r.

(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?

 

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一个小灯泡的额定电压为2.0V.额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线.

A.电源E:电动势为3.0V,内阻不计;

B.电压表V1:量程为0﹣3V,内阻约为1kΩ

C.电压表V2:量程为0﹣15V,内阻约为4kΩ

D.电流表A1:量程为0﹣3A,内阻约为0.1Ω;

E.电流表A2:量程为0﹣0.6A,内阻约为0.6Ω;

F.滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω,额定电流为0.6A;

G.滑动变阻器R2:最大阻值为15Ω,额定电流为1.0A;

H.滑动变阻器R3:最大阻值为150Ω,额定电流为1.0A;

I.开关S,导线若干.

实验得到如下数据(I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压):

I/A

0.00

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U/N

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

(1)实验中电压表应选用      ;电流表应选用      ;滑动变阻器应选用      (请填写选项前对应的字母 ).

(2)请你不要改动已连接导线,在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上.闭合开关前,应使变阻器滑片放在最      (填“左”或“右”)端.

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(3)在下面坐标中画出小灯泡的U﹣I曲线.

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(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率约为      W(保留两位有效数字).

 

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(1)图甲种游标卡尺的读数是      cm,图乙中螺旋测微器的读数是      mm.

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(2)某同学测量一未知电阻的阻值.

(a)首先用多用电表粗侧电阻的大小,将多用表选择开关置于×10挡,凋零后,将红黑表笔分别接电阻两端,发现指针读数如图丙所示,则所测阻值为      Ω.

(b)接着该同学计划用伏安法较准确地测量电阻的阻值,根据实验要求和提供的器材,已完成实物连线如图丁连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表皆没有读数,该同学用多用电表检查电路故障,他的操作如下:选用多用电表的指针均发生偏转,则可能是连接      之间的导线发生了断路.(图中电表左接线柱均为“﹣”)

(c)实验中移动变阻器滑动头,记下多组电流表示数I(单位A)、电压表示数U(单位V),然后在坐标纸上作出I﹣U图线,图中直线的      大小表示特测电阻阻值.在这个实验中,测量值      真实值.(填“>”、“=”或“<”)

 

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如图所示,在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中,理想电压表、电流表的示数将发生变化,电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2,已知电阻R大于电源内阻r,则(  )

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A.电流表A的示数增大    B.电压表V2的示数增大

C.电压表V1的示数增大    D.△U1大于△U2

 

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图甲是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个“D”形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.带电粒子运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列说法正确的是(  )

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A.在Ek﹣t图中应有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1

B.高频电源的变化周期应该等于tn﹣tn﹣1

C.要使粒子获得的最大动能增大,可以增大“D”形盒的半径

D.在磁感应强度、“D”形盒半径,粒子的质量及其电荷量不变的情况下,粒子的加速次数越多,粒子的最大动能一定越大

 

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