4.如圖所示,用兩支相同的彈簧秤吊著一根銅棒,銅棒所在的虛線框范圍內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場,棒中通入自左向右的電流.當棒靜止時,兩彈簧秤示數(shù)均為F1;若將棒中電流反向而保持大小不變,當棒靜止時,兩彈簧秤的示數(shù)均為F2,且F2>F1,根據(jù)上面所給的信息,能求出( 。
A.安培力的大小B.磁場的方向
C.銅棒的重力D.磁感應強度的大小

分析 由題意知,導體棒受到的磁場力方向在豎直方向,因為電流反向時磁場力同樣反向,又因為反向時,彈簧秤讀數(shù)增大,由此可知電流自左向右時,導體棒受磁場力方向向上,根據(jù)左手定則可知,磁場方向垂直紙面向里.因為電流反向,磁場力只改變方向,不改變大小,根據(jù)導體棒的平衡可以求出安培力的大小表達式

解答 解:A、令銅棒的重力為G,安培力的大小為F,則由平衡條件得:
2F1=G-F…①
當電流反向時,磁場力變?yōu)樨Q直向下,此時同樣根據(jù)導體棒平衡有:
2F2=G+F…②
由①和②可得:
G=F1+F2
F=F2-F1
因此可確定安培力的大小與銅棒的重力,故AC正確
B、因為電流反向時,彈簧秤的讀數(shù)F2>F1,所以可以知道電流自左向右時,導體棒受到的磁場力方向向上,根據(jù)左手定則可以確定磁場的方向為垂直紙面向里,故B正確
D、由于無法確定電流大小,所以磁感應強度的大小不知,故D錯誤
故選:ABC

點評 對銅棒的受力變化情況可以得到安培力的方向,能正確使用左手定則反推磁場方向,并能根據(jù)平衡列出平衡方程解出重力和安培力的大。炀氄莆兆笫侄▌t是解題的關鍵

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14.下列對速度的估計中,正確的是( 。
A.標槍在空中的飛行速度大約1×102m/s
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15.為精確測量某一定值電阻的阻值,現(xiàn)準備了以下器材:
A.待測電阻Rx約180Ω                     
B.電流表A1(量程50mA、內(nèi)電阻r1=20Ω)
C.電流表A2(量程100mA、內(nèi)電阻約5Ω)    
D.定值電阻R0(80Ω)
E.滑動變阻器R(0-10Ω)                  
F.電源:電動勢E=6V,內(nèi)電阻較小
G.導線、電鍵若干
(1)請在如圖中畫出能準確測量電阻Rx的電路圖(要求在電路圖上標出元件符號).
(2)請根據(jù)設計的電路圖寫出Rx的測量表達式Rx=$\frac{{I}_{1}({R}_{0}+{r}_{1})}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.

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12.如圖所示的磁場中同一條磁感線(方向未標出)上有a、b兩點,這兩點處的磁感應強度(  )
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19.一磁感強度為B的有界勻強磁場,如圖所示.圖中虛線MN和PQ是它的兩條平行邊界.現(xiàn)有同種材料制成的粗細均勻的單匝正方形線圈abcd(線圈邊長小于磁場寬度),從右向左以速度v勻速通過該磁場區(qū)域.線圈在圖中I、II、III三個位置時對應的a、b兩點間的電勢差分別為UI、U II、UIII,則UI:U II:UIII的大小為( 。
A.1:1:1B.1:2:1C.3:4:1D.1:4:3

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9.利用如圖所示裝置可調(diào)控帶電粒子的運動,通過改變左端粒子入射速度的大小,可以控制粒子到達右端接收屏上的位置,裝置的上下兩個相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁感應強度大小均為B、方向與紙面垂直且相反,磁場區(qū)域的寬度均為h,磁場區(qū)域長均為15h,P、Q為接收屏上的二點,P位于軸線OO'上,Q位于下方磁場的下邊界上.在紙面內(nèi),質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以某一速度從裝置左端的中點射入,方向與軸線成37°角,經(jīng)過上方的磁場區(qū)域一次,恰好到達Q點.不計粒子的重力 (sin37°=0.6、cos37°=0.8).問:(1)上下兩磁場間距x為多少?
(2)僅改變?nèi)肷淞W拥乃俣却笮,使粒子能打到屏上P點,求此情況下入射速度大小的所有可能值.

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