3.如圖所示為一種“電磁天平”的結(jié)構(gòu)簡圖,等臂天平的左臂為掛盤,右臂掛有矩形線圈,線圈未通電時天平兩臂平衡;已知線圈的水平邊長L=0.1m,匝數(shù)為N=800,線圈的下底邊處于勻強(qiáng)磁場內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,方向垂直于線圈平面向里,線圈中通有方向沿順時針,大小可在0-2A范圍內(nèi)調(diào)解的電流I;掛盤放上待測物體后,調(diào)解線圈中電流使得天平平衡,測出電流即可測得物體的質(zhì)量;重力加速度g=10m/s2,試求:該“電磁天平”能夠稱量的最大質(zhì)量.

分析 線圈未通電時天平兩臂平衡,通電后右側(cè)多受個向下的安培力,故再次平衡時安培力大小應(yīng)該等于左邊物體的重力,再結(jié)合安培力公式列式分析即可.

解答 解:由于天平平衡,故安培力為:F=mg,
又F=NBIL,
聯(lián)立解得:m=$\frac{NBIL}{g}$;
當(dāng)I=2A時,m最大,算得最大稱量質(zhì)量為:m=$\frac{800×0.5×2×0.1}{10}$=8kg;
答:該“電磁天平”能夠稱量的最大質(zhì)量為8kg.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是明確“電磁天平”的工作原理,同時要結(jié)合安培力公式F=BIL列式求解,注意線圈有N匝,不是單匝.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分.圖中背影方格的邊長均為5cm,如果g取10m/s2,那么平拋運(yùn)動的初速度和B點(diǎn)的速度分別是( 。
A.1.5m/s     2.5m/sB.$\frac{\sqrt{3}}{2}$ m/s   $\frac{\sqrt{13}}{2}$ m/s
C.1.5m/s  $\frac{\sqrt{13}}{2}$ m/sD.$\frac{\sqrt{3}}{2}$m/s   2.5m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖所示,木塊質(zhì)量m=0.78kg,在與水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下,從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,在3s時間內(nèi)運(yùn)動了9m的位移.已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求拉力F的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,正八邊形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場.一帶電的粒子從h點(diǎn)沿he圖示方向射入磁場區(qū)域,當(dāng)速度大小為vb時,從b點(diǎn)離開磁場,在磁場中運(yùn)動的時間為tb.當(dāng)速度大小為vd時,從d點(diǎn)離開磁場,在磁場中運(yùn)動的時間為td,不計粒子重力.則下列正確的說法是( 。
A.tb:td=2:1B.tb:td=1:2C.tb:td=3:1D.tb:td=1:3

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖(a)所示,光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個點(diǎn)電荷.t=0時,甲靜止,乙以初速度6m/s向甲運(yùn)動,甲的速度為0.此后,它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運(yùn)動(整個運(yùn)動過程中沒有接觸),它們運(yùn)動的v-t圖象分別如圖(b)中甲、乙兩曲線所示.則由圖線可知( 。
A.兩電荷的電性一定相同
B.t1時刻兩電荷的電勢能最大
C.0~t2時間內(nèi),兩電荷的靜電力先增大后減小
D.0~t3時間內(nèi),甲的動能一直增大,乙的動能一直減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.下列說法正確的是( 。
A.β射線與γ射線一樣都是電磁波,但β射線的穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比γ射線弱
B.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域,其理論能夠解釋氫原子光譜的特征
C.氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時氫原子的能量減少
D.在原子核中,比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,紙面上正三角形ABC的三個頂點(diǎn)處各有一個垂直紙面的長直導(dǎo)線,三導(dǎo)線中均通有垂直紙面向里的恒定電流,處導(dǎo)線中的電流比C處導(dǎo)線中的電流大,則A處導(dǎo)線中電流所受安培力的方向可能是(  )
A.F1B.F2C.F3D.F4

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,箱子中固定有一根輕彈簧,彈簧上端連著一個重物,重物頂在箱子頂部,且彈簧處于壓縮狀態(tài).設(shè)彈簧的彈力大小為F,重物與箱子頂部的彈力大小為FN.當(dāng)箱子做豎直上拋運(yùn)動時( 。
A.F=FN=0B.F=FN≠0C.F≠0,F(xiàn)N=0D.F=0,F(xiàn)N≠0

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖(a)所示,一滑塊在光滑曲面軌道上由靜止開始下滑h高度后進(jìn)入水平傳送帶,傳送帶的運(yùn)行速度大小為v=4m/s,方向如圖.滑塊離開傳送帶后在離地H高處水平拋出,空氣阻力不計,落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平位移為s.改變h的值測出對應(yīng)的 s值,得到如圖(b)所示h≥0.8m范圍內(nèi)的s2隨h的變化圖線,由圖線可知,拋出點(diǎn)離地高度為H=10m,圖中hx=2.4m.(取g=10m/s2

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