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圖11-1-25為一電流表的原理示意圖.質量為m的均質細金屬棒MN的中點處通過一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連,彈簧勁度系數為k.在矩形區域abcd內有勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向外.與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標尺上的讀數,MN的長度大于ab.當MN中沒有電流通過且處于平衡狀態時,MN與矩形區域的cd邊重合:當MN中有電流通過時,指針示數可表示電流大小.

圖11-1-25

(1)當電流表示數為零時,彈簧伸長多少?(重力加速度為g)

(2)若要電流表正常工作,MN的哪一端應與電源正極相接?

(3)若k=2.0 N/m,B=0.20 T,此電流表的量程是多少?(不計通電時電流產生的磁場的作用)

(4)若將量程擴大2倍,磁感應強度應變為多大?

(1)　(2)M端

(3)2.5 A　(4)0.10 T

解析:

(1)設彈簧的伸長為Δx,則有mg=kΔx①

由①式得②

(2)為使電流表正常工作,作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下.由左手定則,電流向右,因此M端應接正極.

(3)設滿量程時通過MN的電流為I_m,則有

③

聯立①③并代入數據得I_m=2.5 A.④

(4)設量程擴大后，磁感應強度變為B′,則有

⑤

由①⑤解得⑥

代入數據得B′=0.10 T.

練習冊系列答案

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在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，
（1）選出一條紙帶如圖所示，其中O點為起始點（速度為零為）取A、B、C為三個計數點，打點計時器通以50Hz交流電，用最小刻度為mm的刻度尺，測得OA=11.10cm，OB=17.69cm，OC=25.00cm，設重錘的質量為m，取g=9.8m/s²，根據以上數據，當振針打到B點時，重錘的重力勢能比開始下落時減小了

，這時它的動能是

，
結論是：在誤差允許的范圍內，重錘的機械能守恒．為增加該實驗小組實驗結果的可靠性，你認為應該

（2）該同學從實驗結果發現，當使用鉤碼拉動紙帶下落時，加速度比實際的重力加速度小．為了有效地縮小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差，請你提出一個有效的改進方法

．

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科目：高中物理 來源： 題型：

中國“遼寧號”航空母艦是中國人民解放軍海軍的第一艘航空母艦.2012年9月25日，該艦正式加入中國海軍序列.11月25日，殲-15艦載機在航母上成功起降，為中國航母戰斗力的形成邁出了極為關鍵的一步．殲-15艦載機是我國自行設計研制的首型艦載多用途戰斗機，具有完全的自主知識產權．航空母艦上的起飛跑道可以簡化為如圖所示的情境，假設航空母艦上的起飛跑道由長度為l₁=1.6×10²m的水平跑道和長度為l₂=20m的傾斜跑道兩部分組成．水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=4.0m．艦載機質量為m=2.0×10⁴kg，其發動機的推力大小恒為F=1.2×10⁵N，方向與速度方向相同，在運動過程中艦載機受到的平均阻力大小為艦載機重力的0.1倍．假設航母處于靜止狀態，艦載機質量視為不變并可看成質點，取g=10m/s²．
（1）求艦載機到達傾斜跑道末端時的速度大小；
（2）為了使艦載機在傾斜跑道的末端達到起飛速度100m/s，外界還需要在整個水平軌道對艦載機施加助推力，求助推力F_推的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?南通三模）（1）①如圖游標卡尺的讀數為

10.60

_mm．②圖中給出的是用螺旋測微器測量一金屬薄板厚度時的示數，此讀數應為

6.124（6.123--6.125）

mm．

（2）如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉，橫桿在轉動過程中，由于摩擦阻力的作用，橫桿會越轉越慢．在橫桿的一端裝有寬度為d=0.005m的豎直“擋光圓柱”，當“擋光圓柱”通過光電門時，光電門就記錄擋光的時間間隔，“擋光圓柱”寬度與擋光時間之比，可以近似認為是“擋光圓柱”在該時刻的速度．橫桿每轉一圈，“擋光圓柱”通過

n	t（10^-3s）	v=d/t（m/s）	v²（m²/s²）
1	2.778	1.80	3.24
2	2.826	…	3.13
3	2.877	…	3.02
4	2.931	…	2.91
5	2.988	…
6	3.049	…	2.69
7	3.113	…	2.58
8	3.181	…	2.47
9	3.255	…	2.36
10	3.333	…	2.25
…	…	…	…

光電門記錄一次擋光時間．
在一次實驗中記錄下橫桿轉動圈數n和每次擋光的時間t，并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方（部分數據如表中所示）．請計算表中當n=5時，v²=

2.80

m²/s²；如果繼續測量“擋光圓柱”的速度，那么當n=15時，“擋光圓柱”的速度為

1.31

m/s．則“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉動圈數n的關系為

3.24-0.11(n-1)

．（n=1，2，3…30）

3.24-0.11(n-1)

．（n=1，2，3…30）

．

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（2007?海門市模擬）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，
（1）選出一條紙帶如圖所示，其中O點為起始點（速度為零），A、B、C為三個計數點，打點計時器通以50Hz交流電，用最小刻度為mm的刻度尺，測得OA=11.13cm，OB：=17.69cm，Oc=25.90Cm．在計數點A和B之間、B和C之間還各有一個點，重錘的質量為m，取g=9.8m/s²，根據以上數據當打點針打到B點時，重錘的重力勢能比開始下落時減小了

1.734m

這時它的動能是

1.711m

論是：在忽略誤差的情況下，重錘的機械能守恒．為增加該實驗小組實驗結果的可靠性，你認為應該

可以重復進行多次實驗或在一次下落過程中測出多個位置的速度，比較重物在這些位置上動能和勢能之和．

（2）該同學從實驗結果發現，當使用鉤碼拉動紙帶下落時，加速度比實際的重力加速度小．為了有效地縮小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差，請你提出一個有效的改進方法：

將鉤碼換成大質量的重錘

（3）本實驗得到的數據與機械能守恒存在一定的差距，你在實驗中遇到這種情況時處理的做法是：

分析誤差原因、改進實驗方案、改進測量手段．

．

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