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题文

如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。

(1)将开关合到位置1,待螺线管A中的电流稳定后,再将K从位置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为DϕDϕdmNϕ,式中ϕ为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度B;若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为t,则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε
(2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的数据,见右表。由此可得,螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B             。

实验次数
IA
B×10-3T
1
0.5
0.62
2
1.0
1.25
3
1.5
1.88
4
2.0
2.51
5
2.5
3.12


(3)(多选题)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有(

A.

适当增加试测线圈的匝数N

B.

适当增大试测线圈的横截面积S

C.

适当增大可变电阻R的阻值

D.

适当拨长拨动开关的时间Δt

科目 物理   题型 综合题   难度 中等
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如图12-2-28所示,半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO′以角速度ω做匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时,则在金属环转过30°角的过程中,环中产生的感应电动势是多大?

图12-2-28

如图所示, PQ 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为 L 1 ,处在竖直向下、磁感应强度大小为 B 1 的匀强磁场中.一导体杆 ef 垂直于 PQ 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为 m 、每边电阻均为 r 、边长为 L 2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内,两顶点 ab 通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为 B 2 的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对 ab 点的作用力.

(1)通过 ab 边的电流 I a b 是多大?
(2)导体杆 ef 的运动速度 v 是多大?

如图17所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为l.t=0时,磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电荷量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点.

图17
(1)要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件?
(2)要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?

如图16,电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距d="0.5" m,导轨一端接有R="4.0" Ω的电阻.有一质量m="0.1" kg、电阻r="1.0" Ω的金属棒ab与导轨垂直放置.整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B="0.2" T.现用水平力垂直拉动金属棒ab,使它以v="10" m/s 的速度向右做匀速运动.设导轨足够长.

图16
(1)求金属棒ab两端的电压;
(2)若某时刻撤去外力,从撤去外力到金属棒停止运动,求电阻R产生的热量.

如图15所示,电阻不计的平行金属导轨MNOP水平放置,MO间接有阻值为R的电阻,导轨相距为d,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.质量为m、电阻为R的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于MN的恒力F向右拉动CD,CD受恒定的摩擦阻力Ff.已知F > Ff,求:

图15
(1)CD运动的最大速度是多少?
(2)当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少?
(3)当CD的速度是最大速度的13时,CD的加速度是多少?

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