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如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.10m、匝数n=20匝的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=manfen5.com 满分网 T,线圈的电阻为R1=0.50Ω,它的引出线接有R2=9.5Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过小电珠.当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计).求:
(1)小电珠中电流的最大值;
(2)电压表的示数;
(3)t=0.1s时外力F的大小.

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(1)当线圈运动速度v最大时,线圈产生的感应电动势最大,感应电流达到最大.线圈做切割磁感线产生的感应电动势E=2nπrBv,求出感应电动势的最大值,再由欧姆定律求解小电珠中电流的最大值. (2)线圈中产生的是正弦式电流,电压表测量灯泡电压的有效值.由电流最大值求出电压的最大值,再求解有效值. (3)线圈做简谐运动,t=0.1s时线圈通过平衡位置,外力等于安培力. 【解析】 (1)线圈中产生的感应电动势最大值Em=2nπrBv=2×20×π×0.1××2V=1.6V          小电珠中电流的最大值Im==0.16A.     (2)小电珠中电压的最大值Um=ImR2=0.16×9.5V=1.52V          由于线圈中产生的是正弦式电流,则小电珠中电压的有效值为U==1.07V.     (3)t=0.1s时外力F的大小F=BIm•n2πr=0.128N. 答:(1)小电珠中电流的最大值为0.16A;     (2)电压表的示数是1.07V;        (3)t=0.1s时外力F的大小为0.128N.
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考点分析:
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(1)线圈中产生的感应电动势的最大值.
(2)电流表的示数.
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(1)油酸膜的面积是    cm2
(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是    mL.
(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径为    m.
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在用油膜法估算分子大小的实验中:
下面是一些实验步骤及注意事项:
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B.一定要仔细清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差;
C.用注射器(或滴管)将V=1 毫升油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中,并记下滴数n,计算出每滴油酸酒精溶液的平均体积V=manfen5.com 满分网
D.向浅盘里注入适量的水,并将痱子粉(或石膏粉)从盘的中央加入,使粉尽量洒厚一些,再用注射器(或滴管)从适当高处将一滴油酸酒精溶液滴在水面上;
E.等待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,画出形状,用数格子法测算出面积S;
F.根据一滴油酸酒精溶液的体积V和膜的面积S计算出油酸薄膜的厚度L=manfen5.com 满分网
G.重复实验测几次油酸薄膜的厚度并求出平均值,即可认为就是油酸分子的直径.
以上实验步骤中错误和不妥的有    (只填前面的字母). 查看答案
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A.Ⅰ部分的变压器是降压变压器
B.Ⅱ部分的M、N端输出电压的有效值为manfen5.com 满分网
C.Ⅲ部分的电容器C的作用是阻碍交流成分,导通直流成分
D.Ⅲ部分的自感线圈L的作用是阻碍直流成分,导通交流成分
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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