题目内容

【题目】利用DIS(数字化信息处理系统)探究手摇发电机(如图所示)的线圈产生的交变电流.

实验步骤如下:

①将电压传感器接入数据采集器;

②电压传感器的测量夹与发电机的输出端并联;

③点击数据采集设置设定采样点时间间隔

④缓慢摇动发电机的手柄,观察工作界面上的信号.

(1)屏上出现的电压波形如图所示,从图中可以看出,手摇发电机产生的电压波形不是正弦波,其原因可能有________

A、转子不是在匀强磁场中转动

B、手摇动发电机的转速不均匀

C、线圈的电阻不稳定

(2)研究交变电流的波形,发现在用手摇动发电机手柄的2 min内屏上出现了61个向上的尖峰,则交变电流的平均周期为____________.如果发电机手摇大轮的半径是转子小轮半径的2倍,则手摇大轮转动的平均角速度为__________

【答案】(1)A B (2)2 s 0.5π rad/s

【解析】

1)由图可知,得出的图象不是正弦波,说明转子的转动不是匀速转动或者转子不是在匀强磁场中转动;故选AB.
2)由图可知,2分钟内对应了60个周期,故周期为:
大小轮边缘处的线速度相同,大轮半径是小轮半径的2倍,则v=rω可知,大轮的角速度是小轮的一半,而小轮的角速度为: ;故大轮的角速度为0.5πrad/s

练习册系列答案
相关题目

【题目】弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动某种弹跳杆的结构如图甲所示,一根弹簧套在T型跳杆上,弹簧的下端固定在跳杆的底部,上端固定在一个套在跳杆上的脚踏板底部。一质量为M的小孩站在该种弹跳杆的脚踏板上,当他和跳杆处于竖直静止状态时,弹簧的压缩量为x0从此刻起小孩做了一系列预备动作,使弹簧达到最大压缩量3x0如图乙(a)所示;此后他开始进入正式的运动阶段。在正式运动阶段,小孩先保持稳定姿态竖直上升,在弹簧恢复原长时,小孩抓住跳杆,使得他和弹跳杆瞬间达到共同速度,如图乙(b)所示;紧接着他保持稳定姿态竖直上升到最大高度如图乙(c)所示;然后自由下落。跳杆下端触地(不反弹)的同时小孩采取动作,使弹簧最大压缩量再次达到3x0;此后又保持稳定姿态竖直上升,……,重复上述过程。小孩运动的全过程中弹簧始终处于弹性限度内已知跳杆的质量为m重力加速度为g。空气阻力弹簧和脚踏板的质量、以及弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦均可忽略不计

(1)求弹跳杆中弹簧的劲度系数k,并在图丙中画出该弹簧弹力F的大小随弹簧压缩量x变化的示意图;

(2)借助弹簧弹力的大小F随弹簧压缩量x变化的F-x图像可以确定弹力做功的规律,在此基础上,求在图乙所示的过程中,小孩上升到弹簧原长时的速率;

(3)求在图乙所示的过程中,弹跳杆下端离地的最大高度。

【题目】电视机的显像管中电子束的偏转是应用磁偏转技术实现的。如左图所示为显像管的原理示意图。显像管中有一个电子枪,工作时阴极发射的电子(速度很小,可视为零)经过加速电场加速后,穿过以O点为圆心、半径为r的圆形磁场区域(磁场方向垂直于纸面),撞击到荧光屏上使荧光屏发光。

已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场的电压为U,在没有磁场时电子束通过O点打在荧光屏正中央的M点,OM间距离为S。电子所受的重力、电子间的相互作用力均可忽略不计,也不考虑磁场变化所激发的电场对电子束的作用。由于电子经过加速电场后速度很大,同一电子在穿过磁场的过程中可认为磁场不变。

(1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上时的速率;

(2)若磁感应强度B随时间变化关系如下图所示,其中 ,求电子束打在荧光屏上发光所形成的“亮线”长度。

(3)若其它条件不变,只撤去磁场,利用电场使电子束发生偏转。把正弦交变电压加在一对水平放置的矩形平行板电极上,板间区域有边界理想的匀强电场。电场中心仍位于O点,电场方向垂直于OM。为了使电子束打在荧光屏上发光所形成的“亮线”长度与(2)中相同,问:极板间正弦交变电压的最大值Um、极板长度L、极板间距离d之间需要满足什么关系?(由于电子的速度很大,交变电压周期较大,同一电子穿过电场的过程可认为电场没有变化,是稳定的匀强电场)

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网