如图所示器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。
(1)在给出的实物中,用笔线代表导线将图中所缺的导线补接完整,组成实验电路。
(2)在实验中,当电键闭合瞬时,观察到电流表指针向右偏转。电键闭合一段时间后,为使电流表指针向左偏转,可采取的方法有( )(多选)
A.迅速断开电源 |
B.将滑动触头向右端滑动 |
C.将一软铁棒插入线圈L1中 |
D.将线圈L1迅速从线圈L2中提出 |
目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,如图11-4-13所示表示了它的原理:将一束等离子体喷射入磁场,在场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果射入的等离子体速度均为v,两金属板的板长为L,板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表示数为I,那么板间电离气体的电阻率为____________.
如图11-3-16所示为一正方形空腔的横截面,a、b、c为三个小孔(孔径不计),腔内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束具有不同速率的电子,由孔a垂直磁场方向射入空腔.如从孔b、c分别有电子射出,则从两孔射出电子的速率之比Vb:Vc=________,飞行时间之比tb:tc=________.
质量为m、电量为+q的带电粒子(不计重力),以速度V垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,并作顺时针方向的匀速圆周运动,则粒子的角速度大小为________,向心加速度大小为________;带电粒子的匀速圆周运动等效于一个环形电流,该环形电流的电流强度为________,其产生的磁场的方向与匀强磁场的方向________(相同或相反).
一只磁电式电流表,线圈长为2.0cm,宽为1.0cm,匝数为250匝,线圈所在处的均匀辐向分布的磁场的磁感应强度为0.2T.如图11-2-12所示.当通入电流为0.10mA时,作用在线圈上的安培力的力矩大小为 ,线圈转动的方向为 ;若螺旋弹簧的旋转力矩M=Kθ,其中K=3.3×10-6N·m/rad,则线圈偏转的角度为 .
某试验小组为了探究通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B与导线上电流强度I0和距离r间的关系,设计了如图11-1-10所示的试验:一根固定通电长直导线通以可调节的电流强度I0,一根可以自由运动的短导线与之在同一平面内,通以恒定的电流I=2A,长度L=0.1m,应用控制变量法:(1)使两导线距离r保持不变,调节长直导线中的电流强度I0,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
试验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电流强度I0/A |
5.0 |
10 |
15 |
20 |
25 |
磁场力F/×10-4N |
1.01 |
2.00 |
2.98 |
3.96 |
5.02 |
磁感应强度B/×10-3T |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和产生磁场的长直导线上的电流I0的关系是______________.
(2)使长直导线中的电流强度I0保持不变,调节短导线与之的距离r,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
试验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
距离r/m |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
磁场力F/×10-4N |
12.0 |
5.9 |
4.1 |
3.0 |
2.4 |
磁感应强度B/×10-3T |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和空间位置与长直导线间的距离r的关系是______________.