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如图所示为交流发电机示意图,匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别为a=10cm...

如图所示为交流发电机示意图,匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别为a=10cmb=20cm,内阻为r=5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=rad/s的角速度匀速转动,转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接.求电键S合上后,

1)写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式;

2)电压表和电流表示数;

3)从计时开始,线圈转过的过程中,通过外电阻R的电量.

 

(1)e=cost(V)(2)40V,2A(3)0.04C 【解析】 (1)根据感应电动势最大值Em=nBSω,从垂直于中性面开始计时,则可确定电动势的瞬时表达式;(2)根据交流电的最大值与有效值的关系,结合闭合电路欧姆定律,即可确定电流表与电压表示数;(3)根据电量表达式,与感应电动势结合,得出q=I△t=公式,从而可求得. (1)线圈从平行磁场开始计时,感应电动势最大值:Em=nBSω=V. 故表达式为:e=Emcosωt=cost(V); (2)根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知,有效值:, 代入数据解得E=50V. 电键S合上后,由闭合电路欧姆定律得:,U=IR. 联立解得I=2A,U=40V; (3)由图示位置转过90°的过程中,通过R上的电量为:q=I△t=, 代入数据解得,q=0.04C.
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如图所示,两根足够长的光滑金属导轨abcd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放.金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好.已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g.求:

(1)磁感应强度的大小;

(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率.

 

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如图(1)所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表内阻和一个电池组的电动势及内电阻的实验电路,他们的实验步骤如下:

①断开单刀双掷开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R0的滑动端,使电流表A满偏;

②保持R0的滑动端不动,将单刀双掷开关S2M,调节电阻箱R的值,使电流表A半偏,读出电阻箱R的值为a

③断开开关S1,将单刀双掷开关S2N,不断改变和记录电阻箱的值以及分别与R相对应的电流表的值I;和对应的

④分别以R为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系,利用记录的R和对应的进行描点画线,得到如图(2)所示的坐标图象;

⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k

根据以上实验操作,回答以下问题:

1)在进行实验步骤①之前,应先将滑动变阻器的滑动端置于___(填左端中间右端)。

2)被测电流表的内阻为___,测得值与电流表内阻的真实值相比较__(填偏大偏小相等)。

3)被测电池组的电动势E=___,内电阻r=___(用实验过程中测得的物理量的字母进行表示,电流表内阻不可忽略)。

 

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现有一合金制成的圆柱体.为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示.

1)由上图读得圆柱体的直径为_________mm,长度为__________cm

2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用DL表示,则用DLIU表示的电阻率的关系式为=____________

 

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如图所示,虚线a、b、c、d、e是电场中的一组平行且间距相等的等差等势面,实线是一带正电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,M、N、P、Q分别为运动轨迹与等势面的交点,下列判断正确的是(     )

A. 粒子在电场中做匀变速运动

B. 图中等势面a的电势最高

C. 粒子经过Q点的动能小于P点的动能

D. 粒子在M点的电势能比Q点的小

 

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家用日光灯电路如图所示,S为启动器,A为灯管,L为镇流器,关于日光灯的工作原理下列说法正确的是(  )

A.镇流器的作用是将交流电变为直流电

B.在日光灯的启动阶段,镇流器能提供一个瞬时高压,使灯管开始工作

C.日光灯正常发光时,启动器中的两个触片是分离的

D.日光灯发出柔和的白光是由汞电子受到激发后直接辐射的

 

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