如图所示，两平行光滑导轨相距为L=20cm，金属棒MN的质量为m=10g，电阻R=8Ω，匀强磁场磁感应强度B方向竖直向下，大小为B=0.8T，电源电动势为E=1

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如图所示，两平行光滑导轨相距为L=20cm，金属棒MN的质量为m=10g，电阻R=8Ω，匀强磁场磁感应强度B方向竖直向下，大小为B=0.8T，电源电动势为E=10V，内阻r=1Ω。当电键S闭合时，MN处于平衡，求变阻器

的取值为多少?(设θ=45°)

答案

解析

根据左手定则判出安培力方向，再作出金属棒平衡时的受力平面图如图7。
当MN处于平衡时，根据平衡条件有：

mgsinθ-BILcosθ="0"
由闭合电路的欧姆定律得：

由上述二式解得：R1=7

可见，解此类题的关键是正确画出最便于分析的平面受力图。

举一反三

现提供以下器材：
电流表:

( 满偏电流100μA，内阻100Ω）；
电流表:

（量程10mA，内阻40Ω）；
滑动变阻器:

（最大电阻值100Ω）；
待测电阻:

（约300Ω）；
直流电源:

（电动势6V，内阻为几欧姆）；
各种已知阻值的电阻；
开关

；
导线若干。
①现需要将电流表

改装成一个量程为3V的电压表，需要选用的电阻阻值为_______。
②现要求用改装后的电压表（用符号

表示）和电流表

测量待测电阻R_x。
（a）在下面的虚线框中画出电路图。
（b）按电路图在下面的实物图中画出连接导线。

③（a）若不能提供电流表

，但还可以提供一块与

完全一样的电流表。一位同学将其改装成量程为10mA的电流表

，改装后仍按原电路连接，则使用改装表

与使用电流表

比较滑动变阻器滑片的移动范围将______。（填“变大”、“变小”或“不变”）
（b）若使用改装的电流表

进行测量，为了减小误差，电流表

应_______。（填“内接”或“外接”）

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在测定电源的电动势和内电阻实验中，器材如下：干电池的电动势约为1.5 V，内阻约为1.5Ω；电压表

(0～3V，3kΩ)；电压表

（0～15V，12kΩ)；电流表

(0～0.6A，1.0Ω)；电流表

（0～3A，0.5Ω)；滑动变阻器有R₁(10Ω，2A)；滑动变阻器有R₂(100Ω，0.1A)；电键和若干导线，请你帮助完成下列实验。
（1）电压表应选用______；电流表应选用______；滑动变阻器应选用　　　(填“R₁”或“R₂”)。
（2）在方框中画出实验电路原理图。

（3）完成实物连接。

（4）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U－I图线，由图可较准确地求出该电源电动势E＝　　　　V；内阻，r=　　　　Ω。

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在如图所示的装置中M N是一对相距为d的水平金属板在它们上方另有一水平金属板Q，其上有一小孔S正对着板M上的小孔O．MN间有一垂直向里的磁感应强度为B匀强磁场．在板Q的S孔处有质量为m、电荷量为-q的负离子，其重力和初速度不计，电源的电动势为E,内阻为r，R_AB总电阻为2r，滑动触头C在AB的中点,离子从MN的中点飞出，求离子飞出磁场时的速度大小．

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电热毯、电饭锅等人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。图①为某种电热式电器的简化电路图，主要远件有电阻丝R₁、R₂和自动开关S。

（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？
（2）用电器由照明电路供电（U＝220V，设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电动功率为40W，则R₁和R₂分虽为多大？
（3）若将图①中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图②所示，其它条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能。

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某植物园的建筑屋顶有太阳能发电系统，用来满足园内用电需要。已知该发电系统的输出功率为1.0×10⁵W，输出电压为220V。求：
①按平均每天太阳照射6小时计，该发电系统一年（365天计）能输出多少电能？
②该太阳能发电系统除了向10台1000W的动力系统正常供电外，还可以同时供园内多少盏功率为100W，额定电压为220V的照明灯正常工作？
③由于发电系统故障，输出电压降为110V，此时每盏功率为100W、额定电压为220V的照明灯消耗的功率等是其正常工作时的多少倍？

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