某同學(xué)在學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用后產(chǎn)生想法,設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的“電磁秤”。如圖1,兩平行金屬導(dǎo)軌CD、EF間距為L(zhǎng)=0.1m,與電動(dòng)勢(shì)為E0=9V內(nèi)阻不計(jì)的電源、電流表(量程0-3A)、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍為0~100Ω)相連,質(zhì)量為M=0.05kg、電阻為R0=2Ω的金屬棒MN垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路,回路平面與水平面成θ=30°角,垂直接在金屬棒中點(diǎn)的輕繩與導(dǎo)軌平面平行,跨過(guò)定滑輪后另一端接有秤盤(pán),空間施加垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=5T,在秤盤(pán)中放入待測(cè)物體,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)金屬棒平衡時(shí),通過(guò)讀取電流表的讀數(shù)就可以知道待測(cè)物體的質(zhì)量。已知秤盤(pán)中不放物體時(shí),使金屬棒靜止時(shí)電流表讀數(shù)為I0=0.1A。其余電阻、摩擦以及輕繩質(zhì)量不計(jì),g=10m/s2,則:

(1)秤盤(pán)的質(zhì)量m0是多少?
(2)求此“電磁秤”的稱量物體的最大質(zhì)量及此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值;
(3)為了便于知道秤盤(pán)上物體質(zhì)量m的大小,請(qǐng)?jiān)趫D2中作出其與電流表讀數(shù)關(guān)系的m-I圖象。
【答案】(1)秤盤(pán)的質(zhì)量m0是0.03kg;
(2)此“電磁秤”的稱量物體的最大質(zhì)量為0.145kg,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為1Ω;
(3)所測(cè)物體質(zhì)量與電流表讀數(shù)關(guān)系的m-I圖象見(jiàn)解析。
(2)此“電磁秤”的稱量物體的最大質(zhì)量為0.145kg,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為1Ω;
(3)所測(cè)物體質(zhì)量與電流表讀數(shù)關(guān)系的m-I圖象見(jiàn)解析。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/19 0:0:1組卷:218引用:3難度:0.5
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發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:89引用:23難度:0.9 -
2.如圖所示,空間存在垂直紙面向里的水平磁場(chǎng),磁場(chǎng)上邊界水平,以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),磁場(chǎng)上邊界為x軸,豎直向下為y軸,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在x軸方向保持不變、y軸方向滿足By=B0+ky,k為大于零的常數(shù)。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形導(dǎo)體線框ABCD通過(guò)輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于天花板,線框質(zhì)量為m,通有順時(shí)針?lè)较虻暮愣娏?,電流?qiáng)度為I,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),已知該地的重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:109引用:3難度:0.6 -
3.如圖所示,兩根平行直導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi),間距為L(zhǎng).導(dǎo)軌的左端接有電源E和開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置??臻g存在斜向右上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其方向與軌道平面成θ角,且與導(dǎo)體棒ab垂直。閉合開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)體棒ab仍保持靜止。已知通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為I,則閉合開(kāi)關(guān)S后,下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 1:0:6組卷:153引用:3難度:0.8
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