8.一種電流表的原理圖如圖所示,用兩根完全相同的絕緣輕彈簧將長(zhǎng)度L=0.25m的細(xì)金屬棒MN懸掛起來(lái),兩根彈簧的勁度系數(shù)均為k=2.0N/m,金屬棒MN水平,兩彈簧平行且豎直.已知矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.20T,方向垂直紙面向外,且ab長(zhǎng)度為0.20m、bc長(zhǎng)度為0.05m,與MN的右端N連接的絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù).當(dāng)金屬棒MN中沒(méi)有電流通過(guò)且處于平衡狀態(tài)時(shí),MN與矩形區(qū)域的cd邊重合且指針指在標(biāo)尺上的零刻度線處;當(dāng)金屬棒MN中有電流通過(guò)時(shí),指針示數(shù)可表示金屬棒MN中的電流強(qiáng)度,則關(guān)于這個(gè)電流表以下說(shuō)法正確的是( 。
A.該電流表只能測(cè)量由M流向N的電流B.該電流表只能測(cè)量由N流向M的電流
C.該電流表的量程是0~4.0AD.該電流表的量程是0~5.0A

分析 當(dāng)電流表正常工作時(shí),電流表有示數(shù),金屬棒將受到向下的安培力,根據(jù)左手定則可知MN中電流方向,從而確定MN的哪一端與電源正極相接.
當(dāng)金屬棒處于ab線上時(shí),電流表示數(shù)最大,根據(jù)平衡條件列出受力平衡方程.?dāng)U大量程后根據(jù)推導(dǎo)出的平衡方程即可解出正確結(jié)果.

解答 解:A、為使電流表正常工作,作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下.跟左手定則可知金屬棒中電流從M端流向N端.故A正確,B錯(cuò)誤;
C、在cd位置時(shí),重力和彈力平衡,電流越大,MN受到的安培力越大,向下的位移越大,電流最大時(shí),MN與ab重合,MN位移為x,由受力平衡可得:
BILab=kx
解得:
$I=\frac{kx}{B{L}_{ab}}=\frac{2×0.05}{0.2×0.2}A=2.5A$
故CD錯(cuò)誤
故選:A

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)要建立好模型,將電流表的量程,與MN的位移建立連接關(guān)系,進(jìn)而由MN的位移x與彈力建立關(guān)系,最終在列平衡方程的時(shí)候,注意形變量不要用全部的,只用從cd到ab的,這樣就把重力避開(kāi)了.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

18.在地球赤道上空,若用細(xì)線懸掛一個(gè)可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針,當(dāng)小磁針受到地磁場(chǎng)的作用而靜止時(shí),N極的指向?yàn)橛赡舷虮,若沿東西方向水平放置一根直導(dǎo)線,通以自西向東方向的電流,則此導(dǎo)線受到地磁場(chǎng)的安培西作用方向?yàn)樨Q直向上(均選填“豎直向下”、“豎直向上”、“由南向北”或“由北向南”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖所示是自動(dòng)跳閘的閘刀開(kāi)關(guān)的原理圖,O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸,A是絕緣手柄,C是閘刀卡口,M、N接電源線,閘刀處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,CO間距離為10cm.當(dāng)安培力為0.2N時(shí),閘刀開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)跳開(kāi),此時(shí)CO中通過(guò)的電流(  )
A.方向C→OB.方向O→CC.大小至少為1AD.大小至少為2A

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.“蹦極”是一項(xiàng)刺激的體育活動(dòng),某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),b是人靜止懸吊著時(shí)的平衡位置,人在P點(diǎn)下落到最低點(diǎn)c點(diǎn)的過(guò)程中(  )
A.人在a點(diǎn)時(shí)的速度最大
B.人在ab段做勻減速運(yùn)動(dòng)
C.人在bc段做勻減速運(yùn)動(dòng)
D.人在c點(diǎn)時(shí)的速度為零,但所受的合外力不為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.鐵路轉(zhuǎn)完處的圓弧半徑是300m,軌距是1.435m,規(guī)定火車通過(guò)這里的速度是72km/h,內(nèi)外軌的高度差應(yīng)該是多大,才能使外軌不受輪緣擠壓.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.一輛汽車以72km/h的速度在平直的公路上勻速行駛,司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)其正前方堵車,遂以1m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)并停下來(lái)等候了2min,道路恢復(fù)正常后,司機(jī)又以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到恢復(fù)原來(lái)的速度.求因汽車堵車而延誤的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.在電荷量分別為-q和+2q的兩個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,電場(chǎng)線分布如圖所示.在兩點(diǎn)電荷連線(水平方向)的中垂線上有a、b兩點(diǎn).以下說(shuō)法正確的是( 。
A.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向均為水平向左
B.a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等
C.a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等
D.帶正電的試探電荷在a點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能比在b點(diǎn)時(shí)大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列利用了自感現(xiàn)象的是( 。
A.煤氣灶電子點(diǎn)火裝置B.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置
C.電焊機(jī)D.日光燈上的啟動(dòng)器

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.電磁緩沖裝置,能夠產(chǎn)生連續(xù)變化的電磁作用力,有效緩沖車輛問(wèn)的速度差,避免車輛間發(fā)生碰撞和追尾事故.該裝置簡(jiǎn)化為如下物理模型:如圖所示,水平面上有一個(gè)絕緣動(dòng)力小車,在動(dòng)力小車上豎直固定著一個(gè)長(zhǎng)度L1、寬度L2的單匝矩形純電阻金屬線圈,線圈的總電阻為R,小車和線圈的總質(zhì)量為m,小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒為f.開(kāi)始時(shí),小車靜止在緩沖區(qū)域的左側(cè),線圈的右邊剛好與寬為d(d>L1)的緩沖區(qū)域的左邊界重合.緩沖區(qū)域內(nèi)有方向垂直線圈平面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)控制動(dòng)力小車牽引力的功率,讓小車以恒定加速度a駛?cè)刖彌_區(qū)域,線圈全部進(jìn)入緩沖區(qū)域后,立即開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng),直至完全離開(kāi)緩沖區(qū)域,整個(gè)過(guò)程中,牽引力的總功為W.
(1)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,通過(guò)線圈橫截面的電量:
(2)寫出線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,牽引力的功率隨時(shí)間變化的關(guān)系式:
(3)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱.

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