某兴趣小组的同学为了测量如图甲所示的磁极已知的方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度的大小,设计了如图乙所示的装置,图乙中两根完全相同的弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘连接。已知方形磁铁的长度远大于金属棒的长度,现进行如下操作:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/9/2932584213520384/2933074722144256/STEM/ad118635-f6f4-466e-b957-adae166a234e.png?resizew=226)
a.断开开关S,用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为
;
b.用刻度尺测量金属棒ab的长度为L;
c.将方形磁铁置于金属棒ab附近,使方形磁铁在金属棒ab处的磁场垂直于纸面向里(可视为匀强磁场);
d.闭合开关S,待系统稳定后,记录电流表的示数为I,用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为
;
e.保持方形磁铁与金属棒ab的距离不变,在小范围内改变方形磁铁相对于金属棒ab的位置,重复实验。
回答下列问题:
(1)两根轻弹簧的长度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f6f17bc385bafb37e8f964e5eb99cd0.png)
______
(填“>”“=”或“<”);
(2)实验中______ (填“需要”或“不需要”)测量金属棒ab的质量;
(3)已知轻弹簧的劲度系数为k,则方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1f9fabbbe61a759e52ec975215e2e7c.png)
______ 。(用已知量和测量的物理量表示)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/9/2932584213520384/2933074722144256/STEM/ad118635-f6f4-466e-b957-adae166a234e.png?resizew=226)
a.断开开关S,用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e9b0f5f44abbc6544a2f672b025b013.png)
b.用刻度尺测量金属棒ab的长度为L;
c.将方形磁铁置于金属棒ab附近,使方形磁铁在金属棒ab处的磁场垂直于纸面向里(可视为匀强磁场);
d.闭合开关S,待系统稳定后,记录电流表的示数为I,用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f6f17bc385bafb37e8f964e5eb99cd0.png)
e.保持方形磁铁与金属棒ab的距离不变,在小范围内改变方形磁铁相对于金属棒ab的位置,重复实验。
回答下列问题:
(1)两根轻弹簧的长度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f6f17bc385bafb37e8f964e5eb99cd0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e9b0f5f44abbc6544a2f672b025b013.png)
(2)实验中
(3)已知轻弹簧的劲度系数为k,则方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1f9fabbbe61a759e52ec975215e2e7c.png)
更新时间:2022-03-10 09:38:42
|
相似题推荐
实验题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】实验小组测量某弹簧的劲度系数,弹簧形状如图甲。把弹簧悬挂在铁架台上,并在弹簧旁边沿竖直方向固定一刻度尺,刻度尺的零刻度对齐弹簧上端。0个钩码时,弹簧长5.5cm。在弹簧下端逐个增挂钩码,每个钩码重力为0.5N,并记录弹簧的长度,如表所示。
表1:弹簧长度与钩码个数关系
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/15/1c8731b2-76d5-45ad-8a4d-bd9f6b6ca065.png?resizew=397)
(1)把表1中数据全部描在图乙上(已描好四个数据点),并根据图中的点拟合出该弹簧的L-n图像。___________
(2)根据图乙中的拟合直线可以判断该弹簧的劲度系数为___________ N/m(结果保留2位有效数字)。该拟合直线在纵轴上的截距表示___________ 的理论值,该理论值与实际值___________ (填“相等”或“不相等”)
(3)小明通过在弹簧下端预先挂上重物的方法“改造弹簧”,使弹簧处于拉伸状态。然后逐个增挂钩码,重新绘制出L-n图像。根据该L-n图像测量出弹簧的劲度系数将___________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)小明发现,利用L-n图像求劲度系数不够直观,需要将图线斜率进行转化。如想令图线斜率直接等于待测的劲度系数,且以N/m为单位。则需要计算并添加___________ 的数据行,并将L行单位化为m,再作___________ 图像。
表1:弹簧长度与钩码个数关系
数据编号 | A | B | C | D | E | F | G | H |
n(钩码个数)个 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
L(弹簧长度)/cm | 6.10 | 8.10 | 10.11 | 12.10 | 14.09 | 16.10 | 18.09 | 20.11 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/15/1c8731b2-76d5-45ad-8a4d-bd9f6b6ca065.png?resizew=397)
(1)把表1中数据全部描在图乙上(已描好四个数据点),并根据图中的点拟合出该弹簧的L-n图像。
(2)根据图乙中的拟合直线可以判断该弹簧的劲度系数为
(3)小明通过在弹簧下端预先挂上重物的方法“改造弹簧”,使弹簧处于拉伸状态。然后逐个增挂钩码,重新绘制出L-n图像。根据该L-n图像测量出弹簧的劲度系数将
(4)小明发现,利用L-n图像求劲度系数不够直观,需要将图线斜率进行转化。如想令图线斜率直接等于待测的劲度系数,且以N/m为单位。则需要计算并添加
您最近一年使用:0次
实验题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐2】某同学探究图甲中台秤的工作原理。他将台秤拆解后发现内部简易结构如图乙所示,托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起,齿轮D半径为R可无摩擦转动,与齿条C完全啮合,在齿轮上固定指示示数的轻质指针E,两根完全相同的弹簧将横杆H吊在秤的外壳Ⅰ上。他想根据指针偏转角度测量弹簧的劲度系数,经过调校,托盘中不放物品时,指针E恰好指在竖直向上的位置。若放上质量为m的物体时指针偏转了θ弧度(
)齿条的位移为
,重力加速度为g。_________ (用题干中所给的参量表示)。
(2)每根弹簧的劲度系数表达式为k=____________ (用题干所给的参量表示)。
(3)该同学进一步改进实验,引入了角度传感器测量指针偏转角度,先后做了六次实验,得到数据并在坐标纸上作出图丙,可得到每根弹簧的劲度系数为__________ N/m(R=2.50cm,g=9.8m/s2,结果保留3位有效数字)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd3c3b47d81db6065897030f58c65487.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/659acd7301bb8198e7617e6b05a85be3.png)
(2)每根弹簧的劲度系数表达式为k=
(3)该同学进一步改进实验,引入了角度传感器测量指针偏转角度,先后做了六次实验,得到数据并在坐标纸上作出图丙,可得到每根弹簧的劲度系数为
您最近一年使用:0次
实验题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】已知轻弹簧的弹性势能和劲度系数的关系为
(
为弹簧形变量).物理小组设计如图(a)所示实验装置测量某一轻弹簧的劲度系数:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接,向左推物块使弹簧压缩一段距离
,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧的劲度系数.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/22/64cdfad4-37ce-4a10-b792-df0a631772b6.png?resizew=525)
(1)实验中涉及到下列操作步骤:
①测量物块的质量 ②把纸带向左拉直 ③松手释放物块
④接通打点计时器电源 ⑤向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量
上述步骤正确的操作顺序是_____________ (填入代表步骤的序号).
(2)测得物块质量为200g,图(b)中L纸带是把弹簧压缩2cm后所得到的实际打点结果.打点计时器所用交流电的频率为50Hz.由纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__ m/s,弹簧的劲度系数为___ N/m.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41adef58c474092924e5734b5d68236d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/22/64cdfad4-37ce-4a10-b792-df0a631772b6.png?resizew=525)
(1)实验中涉及到下列操作步骤:
①测量物块的质量 ②把纸带向左拉直 ③松手释放物块
④接通打点计时器电源 ⑤向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量
上述步骤正确的操作顺序是
(2)测得物块质量为200g,图(b)中L纸带是把弹簧压缩2cm后所得到的实际打点结果.打点计时器所用交流电的频率为50Hz.由纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为
您最近一年使用:0次
实验题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的S极位于两导轨的正上方,N极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/25/4b1c7e49-5318-4c38-a921-e34b52a8a5c0.png?resizew=233)
(1)在图中画出连线,完成实验电路;要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向运动。______
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
A.适当减小两导轨间的距离
B.换一根更长的金属棒
C.适当增大金属棒中的电流
其中正确的是____ (填入正确选项前的字母)。
(3)根据磁场会对电流产生作用力的原理,人们发明了____ (填入正确选项前的字母)。
A.回旋加速器 B.电磁炮 C.质谱仪
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/25/4b1c7e49-5318-4c38-a921-e34b52a8a5c0.png?resizew=233)
(1)在图中画出连线,完成实验电路;要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向运动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
A.适当减小两导轨间的距离
B.换一根更长的金属棒
C.适当增大金属棒中的电流
其中正确的是
(3)根据磁场会对电流产生作用力的原理,人们发明了
A.回旋加速器 B.电磁炮 C.质谱仪
您最近一年使用:0次
实验题
|
适中
(0.65)
【推荐2】学习小组做“探究通电导体在磁场中受力”的实验,实验装置如图所示。三个相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上,一根质量为m的导体棒用1、2、3、4四根轻细导线悬挂起来,其中任意两根导线均可与导体棒和电源构成回路。现把导线1、4接在直流电源上。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/23/2599113312329728/2599324435169280/STEM/d27e60e0d4914945a2ce7dbe4e655720.png?resizew=205)
(1)关于接通电源时可能出现的实验现象,正确的说法是___________ 。
A.同时改变电流和磁场方向,导体棒摆动方向将改变
B.仅改变电流或磁场方向,导体棒摆动方向将改变
C.把导线1、3接在直流电源上并增大电流,导体棒摆动幅度一定增大
D.仅拿掉中间的磁铁,导体棒摆动幅度一定减小
(2)把导线2、3接在直流电源上,测得导线2、3间的长度为L,通过导体的电流为I,导体棒偏离竖直方向的角度为θ。则蹄形磁铁磁极间的磁感应强度为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1f9fabbbe61a759e52ec975215e2e7c.png)
___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/23/2599113312329728/2599324435169280/STEM/d27e60e0d4914945a2ce7dbe4e655720.png?resizew=205)
(1)关于接通电源时可能出现的实验现象,正确的说法是
A.同时改变电流和磁场方向,导体棒摆动方向将改变
B.仅改变电流或磁场方向,导体棒摆动方向将改变
C.把导线1、3接在直流电源上并增大电流,导体棒摆动幅度一定增大
D.仅拿掉中间的磁铁,导体棒摆动幅度一定减小
(2)把导线2、3接在直流电源上,测得导线2、3间的长度为L,通过导体的电流为I,导体棒偏离竖直方向的角度为θ。则蹄形磁铁磁极间的磁感应强度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1f9fabbbe61a759e52ec975215e2e7c.png)
您最近一年使用:0次
实验题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】图中虚线框内存在一垂直纸面的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的磁场力,来测量磁场的磁感应强度大小。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的质量m1。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,重新往托盘内加入适量细沙,使D______ ,然后读出______ (请用文字和符合表示),并用天平称出此时细沙的质量m2。
④用米尺测量D的底边长度L。
(2)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=______ 。
(3)判定磁感应强度方向的方法是:若m2______ m1(选填“>”“ <”或“=”),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。
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的质量m1。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,重新往托盘内加入适量细沙,使D
④用米尺测量D的底边长度L。
(2)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=
(3)判定磁感应强度方向的方法是:若m2
您最近一年使用:0次