现有如下实验器材:
天平一台,各种质量砝码若干
边长为L、匝数为N的正方形线圈一个
直流电源一个
电流计一个
开关、电阻、细导线及固定装置若干
请用以上器材设计一个可以精确测量匀强磁场磁感应强度的实验.
要求:
(1)在虚线框内画出实验原理图
(2)为了测量磁场磁感应强度需要测量哪些物理量?
(3)写出计算磁感应强度的主要关系式.
天平一台,各种质量砝码若干
边长为L、匝数为N的正方形线圈一个
直流电源一个
电流计一个
开关、电阻、细导线及固定装置若干
请用以上器材设计一个可以精确测量匀强磁场磁感应强度的实验.
要求:
(1)在虚线框内画出实验原理图
(2)为了测量磁场磁感应强度需要测量哪些物理量?
(3)写出计算磁感应强度的主要关系式.
更新时间:2019-08-20 15:39:04
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【知识点】 安培力的计算式及简单应用
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(0.65)
名校
【推荐1】图甲是物理实验室的一种永久蹄形磁铁,某物理兴趣小组设计了一个测量蹄形磁铁磁极间磁感应强度大小的实验.
(1)如图乙所示,将由铜导线绕制而成的矩形线圈悬挂在支架上,导线两端分别由a、b处抽出连在两接线柱A、B上.线圈下边ab保持水平,现将一轻线的一端系在线圈ab边的中点,另一端绕过一轻小滑轮后连接一小沙桶,调整支架高度是线圈与滑轮间细线保持水平.
(2)将多个图甲中的蹄形磁铁紧密并列放置,水平插入线圈,使线圈下边ab处于磁铁N、S间,磁场宽度正好与线圈下边ab长度相同,当线圈中通电后,向沙桶中缓慢加入适量细沙,使导线框仍保持竖直悬挂.读出电流表示数为I,断开电源,取下沙桶,用天平称量沙桶总质量为m.
(3)线圈中电流由图丙电路提供,若蹄形磁铁S极在上方,N极在下方,则接线柱A应与丙图电路中的接线柱________ (选填“C”或“D”)相连.
(4)若线圈电阻约为1Ω,允许最大电流0.5A,电流表量程为0~0.6A,内阻约为0.5Ω,电源为4节干电池串联,每节干电池的电动势为1.5V,内阻不计.R0为定值电阻,现备有10Ω和100Ω各一只,则应选_______ Ω连入电路;有最大阻值分别为20Ω和1000Ω的滑动变阻器各一只,应选_______ Ω连入电路.
(5)若线圈匝数为n,其下边ab长度为L,本地重力加速度为g,则用测得的物理量和已知量表示磁感应强度大小B=___________ .
(1)如图乙所示,将由铜导线绕制而成的矩形线圈悬挂在支架上,导线两端分别由a、b处抽出连在两接线柱A、B上.线圈下边ab保持水平,现将一轻线的一端系在线圈ab边的中点,另一端绕过一轻小滑轮后连接一小沙桶,调整支架高度是线圈与滑轮间细线保持水平.
(2)将多个图甲中的蹄形磁铁紧密并列放置,水平插入线圈,使线圈下边ab处于磁铁N、S间,磁场宽度正好与线圈下边ab长度相同,当线圈中通电后,向沙桶中缓慢加入适量细沙,使导线框仍保持竖直悬挂.读出电流表示数为I,断开电源,取下沙桶,用天平称量沙桶总质量为m.
(3)线圈中电流由图丙电路提供,若蹄形磁铁S极在上方,N极在下方,则接线柱A应与丙图电路中的接线柱
(4)若线圈电阻约为1Ω,允许最大电流0.5A,电流表量程为0~0.6A,内阻约为0.5Ω,电源为4节干电池串联,每节干电池的电动势为1.5V,内阻不计.R0为定值电阻,现备有10Ω和100Ω各一只,则应选
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【推荐2】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。
(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右方向运动;
(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______ (填入正确选项前的标号);
(3)根据磁场会对电流产生作用力的原理,人们发明了______ (填入正确选项前的标号);
A. 电动机 B. 回旋加速器 C. 电磁炮 D. 质谱仪
(1)在图中画出连线,完成实验电路
(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
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【推荐3】某实验小组设计实验来测量并排放在一起的蹄形磁铁磁极间中部区域的磁感应强度的大小。所用器材有:两个完全相同绝缘弹簧(劲度系数为)、铜棒、干电池组、滑动变阻器、电流表、刻度尺、导线、开关等。实验的主要步骤如下:
①将铜棒与两根弹簧如图连接,并水平悬挂在铁架台上;
②用刻度尺测量每根弹簧的长度;
③用导线将铜棒左端与电路点连接,右端与点连接;
④将蹄形磁体固定在水平桌面上,两个磁极竖直向上,调节铁架台的高度,将铜棒全部置于磁极间的中部区域某位置,并使得磁场方向垂直铜棒,示意图如图所示;
⑤闭合开关,铜棒稳定后用刻度尺测量弹簧此时的长度,记录此时电流表的示数。
(1)为了测出磁感应强度的大小,还需要测量以下哪些物理量_____________ 。
A.每个弹簧的自然长度
B.铜棒的质量
C.铜棒的长度
D.铜棒的电阻
E.重力加速度
(2)根据实验过程中测量的数据,可得到磁铁磁极间中部区域该位置磁感应强度大小___________ 。
①将铜棒与两根弹簧如图连接,并水平悬挂在铁架台上;
②用刻度尺测量每根弹簧的长度;
③用导线将铜棒左端与电路点连接,右端与点连接;
④将蹄形磁体固定在水平桌面上,两个磁极竖直向上,调节铁架台的高度,将铜棒全部置于磁极间的中部区域某位置,并使得磁场方向垂直铜棒,示意图如图所示;
⑤闭合开关,铜棒稳定后用刻度尺测量弹簧此时的长度,记录此时电流表的示数。
(1)为了测出磁感应强度的大小,还需要测量以下哪些物理量
A.每个弹簧的自然长度
B.铜棒的质量
C.铜棒的长度
D.铜棒的电阻
E.重力加速度
(2)根据实验过程中测量的数据,可得到磁铁磁极间中部区域该位置磁感应强度大小
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