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1831年10月28日,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机.如图所示为一...

18311028日,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机.如图所示为一圆盘发电机对小灯泡供电的示意图,铜圆盘可绕竖直铜轴转动,两块铜片CD分别与圆盘的竖直轴和边缘接触.已知铜圆盘半径为L,接入电路中的电阻为r,匀强磁场竖直向上,磁感应强度为B,小灯泡电阻为R.不计摩擦阻力,当铜圆盘以角速度ω沿顺时针方向(俯视)匀速转动时,求:

(1) 铜圆盘的铜轴与边缘之间的感应电动势大小E

(2) 流过小灯泡的电流方向,以及小灯泡两端的电压U

(3) 维持圆盘匀速转动的外力的功率P.

 

(1)BωL2(2)(3) 【解析】 (1) 由法拉第电磁感应定律可得感应电动势: 圆盘半径两端的平均速度为: 由以上方程可得铜圆盘的铜轴与边缘之间的感应电动势大小: (2) 由右手定则可得电流方向:由到; 由闭合电路欧姆定律可得电流为: 所以灯泡两端的电压为: 由以上方程解得: (3) 由能量的转化与守恒可知,维持圆盘匀速转动的外力的功率等于电路消耗的总功率,即: 而电路中消耗的总功率为: 由以上方程解得:  
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考点分析:
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质量为0.1g的小物块带有 的电荷,放在倾角为30°且足够长的光滑绝缘的斜面上,整个装置放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,如图所示,物块由静止下滑,滑到某个位置时离开斜面,求:

1)物块带何种电荷?

2)物块刚离开斜面时的速度多大?

3)物块从静止到刚离开斜面的过程中做什么运动,斜面至少多长?

 

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如图所示,直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,一质量为m、电荷量为q的负离子(重力可忽略)从O点以与MNθ=30°角的速度v射入该磁场区域,经一段时间后从边界MNP点射出。求:

(1)入射点O与出射点P间的距离L

(2)负离子在磁场中运动的时间。

 

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在测电源电动势和内阻的实验中,经常用到如图1所示的两种电路图.

1)在测定一节干电池的电动势和内阻时,为尽量减小实验误差,应选择图1中的______(选填)电路,现有电流表()、开关、导线若干,以及以下器材:

A. 电压表(

B. 电压表(

C. 滑动变阻器(

D. 滑动变阻器(

实验中电压表应选用______,滑动变阻器应选用______;(选填相应器材前的字母)

2)某同学在实验时,分别利用图1中的甲、乙两个电路图对待测电源进行了测量,并根据实验数据分别绘制出了相应的图,如图2所示,则直线______(选填“a”“b”)对应图1中甲电路的测量数据;根据两条图,该电源电动势的准确值______,内阻的准确值______(用表示)

 

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某学生实验小组利用如图所示电路进行实验,使用的器材有:多用电表、电压表(量程5 V,内阻十几)、滑动变阻器(最大阻值5kΩ)、导线若干

1)将多用电表档位调到电阻“×100Ω”挡,再将红表笔和黑表笔短接,进行____________

2)将图中多用电表的红表笔和_______(“1”“2”)端相连,黑表笔连接另一端;

3)若多用电表档位调到电阻“×100Ω”档测量,指针偏转角度过小,应换_________档(填“×10Ω”“×1K”

4)换档后重新进行(1)的步骤后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图甲所示,这时电压表的示数如图乙所示.多用电表的读数为____

 

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某一金属圆环处于匀强磁场中,环面垂直于磁场,如图甲所示.磁感应强度随时间按正弦规律变化,如图乙所示.取磁场垂直于环面向里为正方向,则下列说法正确的是(   

A. 时间内,环中感应电动势先减小后增大

B. 时间内,环中感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向

C. 时间内,金属环一共出现两次收缩趋势,两次扩张趋势

D. 时间内,环上某一段受到的安培力先变大后变小

 

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