题目内容
【题目】发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0．5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad／s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时．线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω．试求：
（1）写出交变电流瞬时值表达式；
（2）外电阻上消耗的功率；
（3）从计时开始，线圈转过
过程中，通过外电阻的电荷量是多少?
【答案】（1）i=6．28sin100πt （2）1．95×103W （3） 1×10-2C
【解析】
试题分析： （1）电动势的最大值：Em=nBωL2=200π=628（V）
根据闭合电路欧姆定律得 Im=
=6．28A
故交变电流瞬时值表达式：i=6．28sin100πt
（2）电流的有效值I=
由P=I2R得外电阻上的消耗功率： P=（）2R=1．95×103W
（3）从计时开始到线圈转过
过程中，平均感应电动势由E=n
得
平均电流：
= 
/（ R+r）=nBL2／2（R+r）·Δt
通过外电阻的电荷量：q=·Δt= nBL2／2（R+r）=1×10-2C
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【题目】测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。实验步骤如下：
①用游标卡尺测量挡光条的宽度L；用米尺测量O点到光电门A之间的距离d；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让滑块上的挡光条在桌面上O点的正上方并在砝码盘中加上一定的砝码，然后从O点由静止释放滑块，读出力传感器的读数F和数字毫秒计上显示的挡光条经过光电门的时间Δt；
④根据挡光条的宽度L、O点到光电门A之间的距离d、挡光条经过光电门的时间Δt，求出滑块运动时的加速度a；
⑤多次重复步骤③④，得到多组力的数据F与对应的滑块加速度a；
⑥根据上述实验数据作出a－F图象，计算滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ。
测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
力传感器读数F（N） | 0．32 | 0．43 | 0．51 | 0．58 | 0．66 |
测量计算的加速度a（m/s2） | 0．59 | 1．20 | 1．51 | 1．89 | 2．31 |
请回答下列问题：
（1）滑块的加速度a可以用d、L、Δt表示，则a的表达式为________。
（2）在此实验中________（填“要求”或“不要求”）砝码和砝码盘的总质量远小于滑块、挡光条以及力传感器的总质量。
（3）在实验步骤⑤中，我们得到多组力的数据F与对应的滑块加速度a的数据如下表所示，请在坐标纸中画出a—F图象。
（4）根据图象求出滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ＝________（保留两位有效数字）。
