某同學(xué)在學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用后產(chǎn)生想法,設(shè)計了一個簡易的“電磁秤”。如圖1,兩平行金屬導(dǎo)軌CD、EF間距為L=0.1m,與電動勢為E0=9V內(nèi)阻不計的電源、電流表(量程0-3A)、開關(guān)、滑動變阻器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的輕繩與導(dǎo)軌平面平行,跨過定滑輪后另一端接有秤盤,空間施加垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B=5T,在秤盤中放入待測物體,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)金屬棒平衡時,通過讀取電流表的讀數(shù)就可以知道待測物體的質(zhì)量。已知秤盤中不放物體時,使金屬棒靜止時電流表讀數(shù)為I0=0.1A。其余電阻、摩擦以及輕繩質(zhì)量不計,g=10m/s2,則:
(1)秤盤的質(zhì)量m0是多少?
(2)求此“電磁秤”的稱量物體的最大質(zhì)量及此時滑動變阻器接入電路的阻值;
(3)為了便于知道秤盤上物體質(zhì)量m的大小,請在圖2中作出其與電流表讀數(shù)關(guān)系的m-I圖象。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/19 0:0:1組卷:199引用:2難度:0.5
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1.如圖所示,一個半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場處處正交,環(huán)上各點的磁感應(yīng)強度B大小相等,方向均與環(huán)面軸線方向成θ角(環(huán)面軸線為豎直方向),若導(dǎo)電圓環(huán)上通有如圖所示的恒定電流I,則下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/20 17:30:1組卷:147引用:1難度:0.5 -
2.如圖所示,將一根粗細均勻的導(dǎo)體棒折成梯形線框PQMN,各邊長度為PQ=PN=QM=L,MN=2L,線框固定于勻強磁場中,線框平面與磁感應(yīng)強度方向垂直,線框底邊P、Q兩點與直流電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒PQ受到的安培力大小為F,則整個線框PQMN受到的安培力大小為( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/19 12:30:1組卷:90引用:2難度:0.6 -
3.如圖,兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點,且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流,P、Q為MN連線上兩點,且MP=PN=NQ,則下面說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/20 11:30:7組卷:23引用:1難度:0.5
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