如图所示,在竖直平面内有足够长的平行金属导轨MN、PQ,其间距为L=2m,在N、Q之间连接有阻值为R=0.8Ω的电阻,一匀强磁场与导轨平面垂直,磁感应强度为B0.现有一细线绕过光滑的轻质定滑轮,一端系一质量为M=3kg的重物,另一端与质量为m=1kg的金属杆相连,金属杆接入两导轨间的电阻为r=0.2Ω,开始时金属杆置于导轨下端NQ处,将重物由静止释放,当重物下降h=5m时恰好达到速度v而匀速下降,已知v=5m/s,且运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,不计一切摩擦和导轨电阻,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B0;
(2)重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产生的热量QR;
(3)设重物下降h时为t=0时刻,从t=0开始,磁场的磁感应强度B逐渐减小,且金属杆中始终不产生感应电流,试写出B随时间t变化的关系。
高考临近,为保证高三工作正常开展,防止停电事故发生,江油中学领导班子决定购买一台应急备用发电机,要求如下:一是保证全校88间教室所有日光灯能正常发光;二是为避免噪音干扰发电机需远离教学区;三是尽量利用已有设备和线路。为完成任务以某物理老师牵头调查,发现以下数据:每间教室有日光灯20盏,每盏20W,额定电压均为220V;发电机安装位置距离并网接口约500米,计算得出所用电线每米电阻约2.0×10-3Ω,其余部分电阻不计;学校已有升压变压器和降压变压器各一台,升压变压器匝数比为n1:n2=1:4,降压变压器的匝数比为n3:n4=4:1,该物理老师画出示意图如图所示。试求:
(1)输电线总电阻R线是多少?
(2)购买的发电机功率P应不小于多少?
(3)发电机输出的电压U1是多少才能保证灯泡正常发光?
小姚同学做了“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,请回答以下问题:
①本实验中需要测量电压,则在如图所示的器材中,应_____(填字母);
A.选甲图中的器材
B.选乙图中的器材
C.都可以选
D.都不能选
②小姚在做本实验时,选择的原线圈为100匝,副线圈为200匝;他将原线圈接入学生电源中的交流电压“6V”挡位,用合适的电表测量出副线圈的电压为13.0V,则下列叙述可能符合实际情况的一项是_____(填字母)。
A.变压器的铁芯没有闭合
B.一定是电压的测量出了问题
C.副线圈实际匝数与标注的“200”不符,应该小于200匝
D.学生电源实际输出电压大于标注的“6V“
某个实验小组想要探究电磁感应现象,准备了以下仪器:电池组,滑动变阻器,带铁芯的线圈A,线圈B,电流计(零点在中央),开关等,如图所示。
(1)请你将所有仪器连接成完整的实验电路_______;
(2)可使电流计指针发生偏转的操作是__________
A.闭合开关,将线圈A插入B的过程
B.闭合开关,线圈A放在B中不动
C.闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右滑动
D.闭合开关后,再将开关断开的瞬间
某同学采用图所示的电路来研究电磁感应现象,A、B为规格相同的两个电流表,D是两个套在一起的大小线圈,小线圈与A的电路连接,大线圈与B构成闭合电路.开关S闭合,滑动变阻器的滑动片P不动时,电流表指针位置如图,当滑动片P向左移动时,A表的指针偏转角将______(填“增大”、“减小”或“不变”),B表指针将________(填“向右”、“向左”或“不变”).
交流发电机原理示意图如图所示,矩形线圈abcd在磁感应强度为B=2T的磁场中按如图所示的方向转动。若线圈100匝,边长ab=cd=20cm,bc=ad=25cm,线圈转动的角速度为ω=20πrad/s,线圈电阻r=1Ω,外电阻R=4Ω.则图示位置瞬间,线圈中感应电动势大小为______V,该交流电电流的有效值大小为______A。(可以用根式及π表示)