如图所示,在平面内有一扇形金属框,其半径为,边与轴重合,边与轴重合,且为坐标原点,边与边的电阻不计,圆弧上单位长度的电阻为。金属杆MN长度为L,放在金属框上,MN与边紧邻,金属杆ac长度的电阻为R0。磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直并充满平面。现对MN杆施加一个外力(图中未画出),使之以C点为轴顺时针匀速转动,角速度为。求:
(1)在MN杆运动过程中,通过杆的电流I与转过的角度间的关系;
(2)整个电路消耗电功率的最小值是多少?
如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝,电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.040m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达 式为,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期.不计灯丝电阻随温度的变化,求:
(1)线圈中产生的感应电动势的最大值;
(2)小灯泡消耗的电功率;
(3)在磁感应强度变化的的时间内,通过小灯泡的电荷量.
如下图所示是研究电磁感应现象的实验仪器,虚线框内给出了原、副线圈导线的绕法,实验前已查明电流表中电流从左接线柱流入时指针向左偏.
(1)用笔画线代替导线在答卷对应的图上连接好实验电路.
(2)若实验中原线圈插入副线圈后,开关S闭合的瞬间,观察到电流表指针向左偏,试在电路连接图中标出电源的正、负极.
(3)若将原线圈拔出,则拔出时电流表指针向________偏.
电子体重秤的原理图如图中的虚线框中部分所示, 它主要由三部分构成: 踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表). 设踏板的质量可忽略不计, 已知理想电流表的量程为3 A, 电源电动势为12 V, 内阻为2 Ω, 电阻R随踏板变化的函数为R=30-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω). 下列说法正确的是( )
A.该秤能测量的最大体重是1400 N
B.该秤能测量的最大体重是1300 N
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400 A处
在如图所示电路中。A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、直流电阻为零 的电感线圈,C是电容很大的电容器.当S闭合与断开时,对A、B的发光情况判断正确的是 ( )
A.S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后,B发光,而A不发光
D.S闭合足够长时间后再断开S,B立即熄灭,而A逐渐熄
某学习小组设计了一种发电装置,如图甲所示,图乙为其俯视图.将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h=0.5 m、半径r=0.2 m的圆柱体,其可绕固定轴OO′逆时针(俯视)转动,角速度ω=100 rad/s.设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B=0.2 T、方向都垂直于圆柱体侧表面.紧靠圆柱外侧固定一根与其等高、阻值R1=0.5 Ω的细金属杆ab,杆与轴OO′平行.图丙中阻值R=1.5 Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端.下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数约为1.41 A
B.杆ab产生的感应电动势的有效值为2 V
C.电阻R消耗的电功率为2 W
D.在圆柱体转过一周的时间内,流过电流表A的总电荷量为零