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17.利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度.当外界拉力作用于力敏传感器的挂钩上时,数字电压表上的读数U与所加外力F成正比,即U=KF,式中K为比例系数.用绝缘悬丝把底部长为L、电阻为R、质量为m的方形线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用软细铜丝连接线框与电源,细铜丝的电阻忽略不计.当线框接入电压为E1时,电压表的示数为U1;当线框接入电压为E2时,电压表示数为U2.则磁感应强度的大小为(  )
A.B=|$\frac{R({U}_{1}-{U}_{2})}{K({E}_{2}-{E}_{1})L}$|B.B=|$\frac{R({U}_{1}-{U}_{2})}{K({E}_{2}+{E}_{1})L}$|
C.B=|$\frac{R({U}_{1}+{U}_{2})}{K({E}_{2}-{E}_{1})L}$|D.B=|$\frac{R({U}_{1}+{U}_{2})}{K({E}_{2}+{E}_{1})L}$|

分析 当线框中电流为I时,力敏传感器的挂钩受到的拉力会发生变化,由于电流分析不定,拉力可能增大可能减小,根据安培力公式和数字电压表上的读数U与所加外力F的关系列方程解决

解答 解:A、由于数字电压表上的读数U与所加外力成正比,即U=kF,式中k为比例系数,当通上电流后,
设安培力为FA,有△U=kFA,即kB△IL=△U,
整理得:B═$\frac{△U}{k△IL}$,而$△I=\frac{△E}{R}$,整理得:B=|$\frac{R({U}_{1}-{U}_{2})}{K({E}_{2}-{E}_{1})L}$|
故A正确;
BCD、由A分析的,BCD错误;
故选:A.

点评 考查学生在新情境中应用所学知识的能力,注意抽取有效的信息,注意电流方向的不确定性

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.一小孩自己不会荡秋千.爸爸让他坐在秋千板上,将小孩和秋千板一起拉到某一高度,此时绳子与竖直方向的偏角为37°,然后由静止释放.已知小孩的质量为25kg,小孩在最低点时离系绳子的横梁2.5m.重力加速度g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8.忽略秋千的质量,可把小孩看做质点.
(1)假设小孩和秋千受到的阻力可以忽略,当摆到最低点时,求:
a.小孩的速度大小;
b.秋千对小孩作用力的大小.
(2)假设小孩和秋千受到的平均阻力是小孩重力的0.1倍,求从小孩被释放到停止经过的总路程.

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8.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系.两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值.
如图是探究过程中某次实验时装置的状态.
①在研究向心力的大小F与质量m关系时,要保持A相同.
A.ω和r    B.ω和m   C.m和r   D.m和F
②图中所示是在研究向心力的大小F与C的关系.
A.质量m    B.半径r   C.角速度ω
③若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为B.
A.1:3     B.3:1    C.1:9     D.9:1.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.在磁场周围欲产生电磁波,则该磁场应按图中的何种规律变化(  )
A.B.C.D.

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12.如图所示,无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ=53°的光滑绝缘斜面上,轨道间距L=1m,底部接入一阻值为R=0.4Ω的定值电阻,上端开口.垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T.一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好,ab与导轨间动摩擦因数μ=0.2,ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω,电路中其余电阻不计.现用一质量为M=2.86kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连.由静止释放M,当M下落高度h=2.0m时,ab开始匀速运动(运动中ab始终垂直导轨,并接触良好).不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2.求:
(1)ab棒沿斜面向上运动的最大速度vm
(2)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR和流过电阻R的总电荷量q.

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2.如图所示,物块C质量mc=4kg,上表面光滑,左边有一立柱,放在光滑水平地面上.一轻弹簧左端与立柱连接,右端与物块B连接,mB=2kg.长为L=3.6m的轻绳上端系于O点,下端系一物块A,mA=3kg.拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角,将物块A从静止开始释放,达到最低点时炸裂成质量m1=2kg、m2=1kg的两个物块1和2,物块1水平向左运动与B粘合在一起,物块2仍系在绳上具有水平向右的速度,刚好回到释放的初始点.A、B都可以看成质点.取g=10m/s2.求:
(1)设物块A在最低点时的速度v0和轻绳中的拉力F大小.
(2)物块A炸裂时增加的机械能△E.
(3)在以后的过程中,弹簧最大的弹性势能Epm

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9.质谱仪是一种带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,粒子源S产生电荷量q的某种正离子,粒子产生时的速度很小,可以看作是静止的,离子经过电压U加速后形成离子电流,然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的入口处S1的距离为a,粒子流的电流为1,请回答下列问题:
(1)在时间t内到达照相底片p上的离子的数目为多少?
(2)单位时间内穿过入口S1处离子流的能量为多大?
(3)试证明这种离子的质量为m=$\frac{q{B}^{2}}{8U}$a2

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6.某理想气体在温度为0℃时,压强为2P0(P0为一个标准大气压),体积为0.5L,已知1mol理想气体标准状况下的体积为22.4L,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1.求:
(1)标准状况下该气体的体积;
(2)该气体的分子数(计算结果保留一位有效数字).

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8.如图,小球A、B、C质量分别为m、2m、3m,A与天花板、B与C间用弹簧相连,当系统平衡后,突然将A、B间的细绳烧断,在绳断瞬间,小球A、B、C的加速度大小为(  )
A.g、g、gB.5g、2.5g、0C.5g、2g、0D.g、2g、3g

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