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如图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy的1、3象限)内存在匀强磁场,磁感应强度方向...

如图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy的1、3象限)内存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小为B.半径为l,圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕固定转轴O在纸面内沿逆时针方向匀速转动,导线框回路电阻为R.manfen5.com 满分网
(1)求线框中感应电流的最大值I及变化的周期.
(2)如果外力垂直作用在OP的中点,则外力的最大值为多少?在电流变化一个周期内,外力做的功是多少?
(3)在图乙中,画出线框在旋转一周的时间内感应电流I随时间t的变化的图象.(规定图甲中线框位置的相应时刻为t=0,线框中逆时针电流方向为正)
(1)正确利用法拉第电磁感应,在本题中由于扇形导线框匀速转动,因此产生的感应电动势是恒定的;线框在转动过程中,后半周重复前半周,因此电流周期为:,然后即可求出频率. (2)注意线框在进入磁场和离开磁场时,有感应电流产生,当完全进入时,由于磁通量不变,故无感应电流产生. 【解析】 (1)线圈在只有一条边在磁场中时,感应电流最大:E=Blv 等效切割速度为 从OQ边进入磁场转180°,到将要再次进入磁场时为一个周期,所以: (2)电流最大时,安培力最大,此时所需要的推力最大 由线框匀速转动可知力矩平衡:, 解出 在一个周期内外力不为零时力的作用点转过的弧长为: 外力做的功为:= (也可用电流做功来求解) (3)如图所示: 答:(1)线框中感应电流的最大值及变化的周期. (2)外力的最大值为;在电流变化一个周期内,外力做的功是J (3)图略.
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考点分析:
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(1)保持玻璃管竖直开口向上,加热使水银与管口平齐,则至少要将气体加热到多少℃?
(2)若保持温度为-13℃,将玻璃管在竖直面内缓慢地顺时针旋转240°角,求最终管内气柱长为多少?

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如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.
(1)请将下列实验步骤按先后排序:______
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源,使它工作起来
③启动电动机,使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值.
(2)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是______
A.秒表     B.毫米刻度尺     C. 圆规     D.量角器
(3)写出ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的意义:______
(4)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示.这对测量结果有影响吗?______

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某同学在做了以下的实验,从O点以2m/s的初速度水平抛出一小球,在距抛出点L=2m处竖直放置一光屏MN,如图所示,离小球抛出点很近处有一点光源,使小球的影子投射在屏上,则小球的影子做______运动,在小球下落0.2m时影子的速度大小为______m/s.

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热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在温度为t1=50℃时的伏安特性曲线和t2=80℃时的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整,已知常温下待测热敏电阻的阻值约5~6Ω,且随温度的升高而减小.备用的仪表和器具有:保温杯、盛有冷水水杯、盛有热水的水杯、电源(电动势为3V、内阻可忽略)、电压表、电流表(量程为0.6A)、电流表(量程为3A)、滑动变阻器、开关、导线若干.
(1)在给定的方框中画出实验电路图.
(2)应选用______A的电流表.
(3)实验过程可分为如下操作步骤:
a.接通电路,调节滑动变阻器,多次记录电流表和电压表的值;
b.往保温杯中缓慢加入热水,并同步搅动均匀,直到温度稳定在t1
c.往保温杯内加入一定量的冷水,将热敏电阻和温度计插入保温杯中;
d.往保温杯中加入一些热水,待温度稳定在t2
e.在同一个坐标系中绘出两个温度下,热敏电阻的伏安特性曲线;
f.重复a;
将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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