题目内容
【题目】如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B。匝数为N、面积为S的矩形线圈绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动,不计线圈电阻。线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接,变压器的原、副线圈的匝数分别为n1、n2。为理想交流电流表。L1、L2为两个完全相同的电灯泡,标称值为“U0,P0”,且当S闭合时两灯泡均正常发光。除灯泡电阻外,不计其他电阻。则以下说法正确的是
A. 从图示位置开始计时,线框内产生的交变电流的电动势随时间的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt
B. 理想变压器原、副线圈的匝数比为
C. 当S断开后,L1比断开前暗
D. 当S断开后,电流表的示数比断开前大
【答案】AB
【解析】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,从图示位置开始计时,线圈内产生交流电的电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt,故A正确。变压器原线圈两端电压的有效值U1=,变压器负线圈两端的灯泡当S闭合时正常发光,U2=U0,所以变压器的匝数比,故B正确。由于U1决定U2,当S断开时U2不变,L1亮度不变,故C错误。S断开后,负载电阻变大,副线圈端电流变小,A示数变小,故D错误;故选AB。
【题目】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号).
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变,h增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比.