高中物理日光灯镇流器的作用和原理实验题

在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽L=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g=10m/s²）

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R₀ =2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s ²。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：

（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力的大小；
（3）导体棒受到的摩擦力。

利用超导体可以实现磁悬浮，如图是超导磁悬浮的示意图。在水平桌面上有一个周长为L的超导圆环，将一块质量为m的永磁铁从圆环的正上方缓慢下移，由于超导圆环跟磁铁之间有排斥力，结果永磁铁悬浮在超导圆环的正上方h₁高处平衡。

（1）若测得圆环a点磁场如图所示，磁感应强度为B₁，方向与水平方向成θ₁角，问此时超导圆环中电流的大小和方向？
（2）在接下来的几周时间内，人们发现永磁铁在缓慢下移。经过较长时间T后，永磁铁的平衡位置在离桌面h₂高处。有一种观点认为超导体也有很微小的电阻，只是现在一般仪器无法直接测得，超导圆环内电流的变化造成了永磁铁下移，并设想超导电流随时间缓慢变化的I²-t图，你认为哪张图相对合理，为什么？
（3）若测得此时a点的磁感应强度变为B₂，夹角变为θ₂，利用上面你认为相对正确的电流变化图，求出该超导圆环的电阻？

磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：

如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______．

A．平行于南北方向，位于小磁针上方

B．平行于东西方向，位于小磁针上方

C．平行于东南方向，位于小磁针下方

D．平行于西南方向，位于小磁针下方

此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________（填顺时针或逆时针）．
如图（b）所示是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是__________。（填选项代号）  

A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向	B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，电场方向沿z轴负方向	D．加一电场，电场方向沿y轴正方向

如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互________（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互___________（填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用.

（1）如图是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是（填选项代号）。

A．	加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．	加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．	加一电场，磁场方向沿z轴负方向
D．	加一电场，磁场方向沿y轴正方向

（2）某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：

a．安装好实验器材。

b、接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3中0、1、2……6点所示。

c、测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：。

d、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。

e、分别计算出与对应时间的比值。

f、以为纵坐标、为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在厦门的仪器和器材中，必须使用的有和。（填选项代号）

A．	电压合适的50交流电源
B．	电压可调的直流电源
C．	刻度尺
D．	秒表
E．	天平
F．	重锤

②将最小刻度为1的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则=，=。

③该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出

④根据图线判断，在打0计数点时，小车的速度=；它在斜面上运动的加速度=。

如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面三角形框架，三边的长度分别为3L、4L和5L，电阻丝L长度的电阻为r,框架与一电动势为E、内阻为r的电源相连通，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的磁场力大小为___________，方向是__________.

如图所示是一种自动跳闸的闸刀开关，O是固定转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N是通电的电极，闸刀处在垂直纸面向里、磁感应强度B="1" T的匀强磁场中,CO间距离是10 cm,C处最大静摩擦力是0.1 N.今通以图示方向的电流,要使闸刀能自动跳闸,CO间所通电流至少为_______A.

.如图是光电检流计的示意图，在检流计的转轴上固定一块小平面镜M，当无电流通过线圈Q时，从光源S发出的一束细光束，通过小孔O垂直射到镜面上，反射后恰好射在刻度盘中心O处，刻度盘是在以镜面中心为圆心的水平圆弧上.已知线圈转过的角度与通过线圈的电流成正比，即θ=kI,k=1度/微安.如果有某一电流通过线圈时，光点从O移到P点，OP圆弧对应的圆心角为30°，则通过检流计的电流为_________μA.

电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如右图所示，利用这种装置可以把质量为2.0 g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_________T，磁场力的最大功率P=_________W（轨道摩擦不计）.

如图所示，通电直导线ab位于两平行导线横截面MN连线的中垂线上，当平行导线通以同向等值电流时，试分析导线ab将如何运动.

家用照明电路的火线和零线是相互平行的，当用电器工作，火线和零线都有电流时，它们将_______________.（填“相互吸引”“相互排斥”“一会儿吸引，一会儿排斥”中的一个）

在赤道上空，沿东西水平放置一根直导线，通以由西向东的电流，则此导线所受地磁场的作用力的方向是___________________.

电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如右图所示，利用这种装置可以把质量为2.0 g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_________T，磁场力的最大功率P=_________W（轨道摩擦不计）.

如图所示，在xOy区域内的第Ⅰ象限内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直xOy平面向外，区域内的其他象限无磁场。在A点有一电子以速度v沿y轴正方向射入磁场。求电子在磁场中的运动时间。

如图所示，通电直导线ab质量为m、长度为L，水平地放置在倾角为的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流强度为I，要求导线ab静止在斜面上。

（1）若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？
（2）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度方向如何？