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试题详情

图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

(1)在图中画线连接成实验电路图。

(2)完成下列主要实验步骤中的填空

①按图接线。

②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1

③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出___________________,并用天平称出____________。

④用米尺测量_______________。

(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=_________。

(4)判定磁感应强度方向的方法是:若____________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。

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试题答案

③重新处于平衡状态, 电流表的示数I, 此时细沙的质量m2

④D的底边长L

(3)(4)

试题解析

(1)因为是电阻箱只能和电源、开关、电流表、U形金属框串联组成电路,如图。

(2)①按图接线。

②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1。

(U形金属框和沙盘用定滑轮连接,测出细沙质量,就得到了U形金属框的质量和重力)

③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D_重新处于平衡状态_;然后读出__电流表的示数I_,并用天平称出_此时细沙的质量m2__。

(为测量磁场的磁感应强度大小就必须给U形金属框通上电流,从而受到安培力加上细沙才能系统才能重新平衡,此时细沙重力等于U形金属框重力与安培力之差(或只和),最后求出安培力BIL,I由电流表读出,L用毫米刻度尺测量)

④用米尺测量___ D的底边长L ____。

(3)根据③中的平衡条件有

(4)判定磁感应强度方向的方法是:若_______,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。

(磁感应强度方向垂直纸面向外,连线图中电流方向向左,根据左手定则U形金属框所受安培力向上,说明。)

少年,再来一题如何?
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