如图甲所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图13乙所示,其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。求:
1.0~t1时间内通过电阻R的电流大小;
2.线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;
3.线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量。
在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V,内电阻r=20Ω,电阻R1=1980Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C,质量m=2.0×10-4kg,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,取g=10m/s2。求:
1.A、B两金属板间的电压的大小U;
2.滑动变阻器消耗的电功率P滑;
3.电源的效率η。
如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上,且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为I,方向由a到b,图11乙为图甲沿a→b方向观察的平面图。若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止。
1.请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图;
2.求出磁场对导体棒的安培力的大小;
3.如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。
如图所示,在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的导线制成,它的总电阻为R。现将用垂直于线框ab边的水平拉力,将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场,此过程中保持线框平面与磁感线垂直,且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中:
1.通过线框的电流;
2.线框中产生的焦耳热;
3.线框中a、b两点间的电压大小。
用电流表和电压表测一个电阻值约为25kΩ、额定功率为W的电阻Rx的阻值,备用器材有:
①量程0~100μA,内阻约为500Ω的电流表A1
②量程0~500μA,内阻约为300Ω的电流表A2
③量程0~1V,内阻约为10kΩ的电压表V1
④量程0~15V,内阻约为100kΩ的电压表V2
⑤量程0~50V,内阻约为500kΩ的电压表V3
⑥直流稳压电源两端的输出电压为16V
⑦滑动变阻器,阻值范围 0~500Ω,允许最大电流 lA
⑧待测电阻Rx,开关和导线若干
1.为了测量准确,电压表应选 ,电流表应选 。(填写仪器前的序号)
2.在下图方框内画出实验电路图。
3.若测量值为R测,真实值为R真,那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下,R测_______R真(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
某同学在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中,测得若干组电池两端电压值和对应的通过干电池的电流值,并利用这些数据画出了如图9所示的U-I图象。则由此U-I图象可知,该干电池的电动势的测量值为 V,内电阻的测量值为 Ω。(本题结果保留到小数点后2位)