如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50 cm,bc=ad=30 cm,匝数n=100匝,线圈电阻r=0.2 Ω,外电阻R=4.8 Ω。线圈在磁感应强度B=0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动,角速度ω=100π rad/s。
(1)求产生感应电动势的最大值。
(2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式。
(3)交流电流表和交流电压表的示数各为多少?
(4)此发电机的功率为多少?
带电粒子的质量 m=1.7×10-27kg,电荷量 q=1.6×10-19C,以速度 v =3.2×106m/s 沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.17 T,磁场的宽度L=10 cm,如图所示。不计重力,求:
(1)带电粒子离开磁场时的偏转角θ多大?
(2)带电粒子在磁场中运动多长时间?
一个带正电的粒子,从A点射入水平方向的匀强电场中,粒子沿直线AB运动,如图所示。已知AB与电场线夹角θ=45°,带电粒子的质量m=1.0×10-7 kg,电荷量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20 cm。(取g=10 m/s2) 试判断带电粒子在电场中做怎样的运动,并求电场强度的大小和方向。
把两个带电小球Q1、Q2分别放在真空中的A、B两点。已知Q1=4.0×10-10C,Q2=-6.0×10-12C,r = 50cm,如图所示。
(1)求Q2受到的静电力的大小和方向。
(2)求Q1在B点产生的电场强度的大小和方向。
有一个标有“12 V,24 W”的灯泡,为了测定它在不同电压下的实际功率,需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材:
A.直流电源15 V(内阻可不计)
B.直流电流表0~0.6 A(内阻约0.5 Ω)
C.直流电流表0~3 A(内阻约0.1 Ω)
D.直流电压表0~3 V(内阻约3 kΩ)
E.直流电压表0~15 V(内阻约15 kΩ)
F.滑动变阻器10 Ω、5 A
G.滑动变阻器1 kΩ、3 A
(1)实验台上已放置开关、导线若干及灯泡,为了完成实验,需要从上述器材中再选用
(用序号字母表示)。
(2)在答题纸上对应的虚线框内画出最合理的实验原理图。
(3)若测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如图所示,由这条曲线可得出:正常发光条件下,灯丝消耗的电功率是________W。
(4)若实验中采用了如右图所示的部分电路,测算出的电功率比灯泡的实际功率 (选填“徧大”或“徧小”)。
某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值为12 V的蓄电池为电源, 导线及其接触点均完好。
维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障,他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。
(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示,读数为________ V,说明________正常(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”“小灯”)。
(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是______(选填“蓄电池”“保险”“开关”“小灯”)。