题目内容
【题目】一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω,磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则:
(1)0~3 s和3 s~5 s线框中感应电动势的大小;
(2)0~3 s和3 s~5 s线框中感应电流的大小,并作出i-t图象;
(3)它与多大的恒定电流热效应相当?
【答案】(1)0~3s和3s~5s线框中感应电动势的大小分别为7.2×10-6V、1.08×10-5V;
(2)0~3s和3s~5s线框中感应电流的大小分别为2.0×10-5A;3.0×10-5A,并作出i-t图象见解析;
(3)它与2.45×10-5A的恒定电流热效应相当;
【解析】
(1)0~3s内,感应电动势为:
3~5s内,感应电动势为:
(2)0~3s感应电流大小为:
3~5s感应电流大小为:
(3)根据电流的热效应,取一个周期有:
代入数据:
(2×10-5)2×0.36×3+(3×10-5)2×0.36×2=I20.36×5
解得:
I=2.45×10-5A
【题目】当小灯泡发光时,其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而变化.某同学为研究这一现象,按照自己设计的实验电路测量出小灯泡的电流I和电压U,得到如下表所示的数据.
I/A | 0.00 | 0.12 | 0.22 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
U/V | 0.00 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
(1)请你根据上表数据的特点,在虚线框中画出实验电路图____.
可用的器材有:电源(电动势为3 V);小灯泡;电压表(量程3 V,内阻约3 kΩ);电流表(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);滑动变阻器(变化范围0~10 Ω);开关和导线若干.
(2)①在坐标上画出小灯泡的UI曲线(图上已描出部分点)____.
②由图可知:灯丝的电阻随灯泡亮度增加而 ________(选填“变大”或“变小”).
(3)如果将上述实验中使用的小灯泡接在电动势为1.5 V,内阻为2.0 Ω的电源两端,利用上面的UI曲线可求出小灯泡的实际功率是 ________W,电源效率为 ________.(保留两位有效数字)