【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T,邊長為L=10 cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω=2π rad/s,外電路電阻R=4Ω,求:(答案可以保留根號和π)
(1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)由圖示位置轉(zhuǎn)過60角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢;
(3)交流電電壓表的示數(shù);
(4)轉(zhuǎn)動一周外力所做的功;
(5)由圖示位置轉(zhuǎn)過60角過程通過R的電荷量為多少?
【答案】(1)Em=π V (2) (3) (4) (5)
【解析】
(1)先根據(jù)Em=NBωS求出最大值,再根據(jù)最大值與有效值的關(guān)系求出有效值;
(2)利用法拉第電磁感應(yīng)定律,求出平均感應(yīng)電動勢;
(3)電壓表測量的是電阻R的電壓,根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求解;
(4)通過最大值求出有效值,根據(jù)W=EIT求解;
(5)線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過60角過程通過R的電量為:.
(1)根據(jù)Em=NBωS,可得感應(yīng)電動勢的最大值:Em=100×0.5×0.12×2πV=π V;
(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得轉(zhuǎn)60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢大小為:
(3)轉(zhuǎn)動過程中,交流電壓表的示數(shù)為有效值,所以有:
聯(lián)立可得:
(4)線圈轉(zhuǎn)動一周外力所做的功為:
(5)周期內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過60°角,通過R的電量q,由公式可得:
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【題目】某研究小組收集了手機中的鋰電池。為測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r,小紅同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路圖來“測電源電動勢和內(nèi)阻”,圖中R2為電阻箱。根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出圖象,如圖所示。
(1)若該圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則該鋰電池的電動勢E=________,內(nèi)阻r=________(用k、b表示)。
(2)上述方法測出的數(shù)據(jù)與真實值比較,測量出的內(nèi)阻_____________(填“偏大” 或“偏小”),造成此系統(tǒng)誤差主要原因是__________________________
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【題目】如圖所示,水平放置的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的一端用導(dǎo)線相連,不計電阻的導(dǎo)體棒ab靜置在導(dǎo)軌的左端MP處,并與MN垂直。以導(dǎo)軌PQ的左端為原點O,建立直角坐標系xOy,Ox軸沿PQ方向。每根導(dǎo)軌單位長度的電阻為R,垂直于導(dǎo)軌平面的非勻強磁場磁感應(yīng)強度在y方向不變,在x方向上變化規(guī)律為:,并且x≥0,F(xiàn)在導(dǎo)體棒中點施加一垂直于棒的水平拉力F,使導(dǎo)體棒由靜止開始向右做勻加速直線運動,加速度大小為a。設(shè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,兩導(dǎo)軌間距為L,不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,不計其余部分的電阻。
(1)如果已知導(dǎo)體棒從x=0運動到x=x0的過程中,力F做的功為W,求此過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(2)求導(dǎo)體棒從x=0運動到x=x0的過程中,通過金屬棒的電荷量q;
(3)請通過分析推導(dǎo)出水平拉力F的大小隨橫坐標x變化的關(guān)系式。
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【題目】如圖所示,abcd是粗細均勻的電阻絲制成的長方形線框,導(dǎo)體MN有電阻,可在ad邊及bc邊上無摩擦滑動,且接觸良好,線框處于垂直紙面向里的勻強磁場中。當MN由靠ab邊外向cd邊勻速移動的過程中,以下說法正確的是
A. MN中電流先增大后減小
B. MN兩端電壓先增大后減小
C. MN上拉力的功率先減小后增大
D. 矩形線框中消耗的電功率先減小后增大
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【題目】如圖甲所示,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1=1kg的足夠長的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2=2kg的木塊,木塊和木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平拉力F=3t (N),重力加速度大小g=10m/s2。
⑴求木塊和木板相對靜止一起運動的時間t1;
⑵通過計算,在圖乙中利用已經(jīng)給出的坐標數(shù)據(jù),畫出木板和木塊的加速度隨時間t變化的圖象。(取水平拉力F的方向為正方向)
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【題目】下列說法正確的是
A. 紅光由空氣進入水中,波長變短,頻率不變
B. 光纖通信和醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理
C. 白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色光帶,是光的干涉現(xiàn)象
D. 對同一障礙物波長越長的光越容易衍射
E. 用同一裝置做雙縫干涉實驗,在干涉樣中紫光的條紋間距比紅光寬
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【題目】有三個質(zhì)量相等的分別帶有正電、負電和不帶電的微粒,從極板左側(cè)中央以相同的水平初速度v先后垂直場強方向射入,分別落到極板A、B、C處,如圖所示,則下列說法正確的有
A. 落在A處的微粒帶正電,B處的不帶電,C處的帶負電
B. 三個微粒在電場中運動時間相等
C. 三個微粒到達極板時的速率
D. 三個微粒在電場中運動的加速度
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【題目】兩列簡諧橫波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同。實線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播;虛線波沿x軸負方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示的區(qū)域相遇,則_____。
A. 在相遇區(qū)域會形成穩(wěn)定的干涉圖樣
B. 實線波和虛線波的頻率之比為3:2
C. 平衡位置為x=6m處的質(zhì)點此刻速度為零
D. 平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點此刻位移y>20cm
E. 從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s,平衡位置為x=5m處質(zhì)點的位移y<0
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【題目】如圖所示,水平放置的U形導(dǎo)軌足夠長,置于方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B=5T,導(dǎo)軌寬度L=0.4m,左側(cè)與R=0.5Ω的定值電阻連接。右側(cè)有導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=2.0kg,電阻r=0.5Ω,與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)μ=0.2,其余電阻可忽略不計。導(dǎo)體棒ab在大小為10N的水平外力F作用下,由靜止開始運動了x=40cm后,速度達到最大,取g=10m/s2.求:
(1)導(dǎo)體棒ab運動的最大速度是多少?
(2)當導(dǎo)體棒ab的速度v=1ms時,導(dǎo)體棒ab的加速度是多少?
(3)導(dǎo)體棒ab由靜止達到最大速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?
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