题目内容
【题目】如图,是一个正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在方向竖直向上的匀强磁场。正方形金属框电阻为R,边长为L,在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域。自线框从左边界进入磁场时开始计时,t1时刻线框全部进入磁场。设金属框中感应电流大小为i,外力大小为F,线框中电功率为P,通过导体横截面的电荷量为q,则上述物理量随时间变化的关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】
A.0﹣t1时间内,线框由静止开始以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,根据速度时间关系可得:
v=at
感应电动势:
E=BLv=Blat
感应电流:
B、L、a、R是定值,则i与t成正比,故A正确;
B.线框受到的安培力:
F安=BIL=
对线框,由牛顿第二定律可得:
F﹣ =ma
解得:
F=+ma
故B错误;
C.电功率:
P=I2R=t2
P为时间的二次函数,故C正确;
D.电荷量:
q=It=
q与t的平方成正比,故D错误;
【题目】发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用,如图(a)所示是一款发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“﹣”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线,设计了如图(b)所示电路进行实验,测得它两端的电压U和通过它的电流I,所得数据如表所示。
U/V | 0 | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
I/mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 8.0 | 12.0 | 19.0 | 30.0 |
(1)实验室提供的器材如下
A.电压表(量程0~3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0~15V,内阻约25kΩ)
C.电流表(量程0~50mA,内阻约50Ω)
D.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω,允许最大电流3A)
E.滑动变阻器(阻值范围0~500Ω,允许最大电流为1A)
F.电源(电动势3V,内阻不计)
G.开关,导线若干
该同学为了实验结果更精确,电压表应选_____,滑动变阻器应选_____(填选项字母);在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最_____端(选填“左”或“右”)
(2)根据表中数据,在图(c)所示的坐标纸中画出该发光二极管的I﹣U图线_____。由I﹣U图线可知:二极管的电阻值随工作电压的增大而_____(选填“不变”或“增大”或“减小”);
(3)若将n只该款发光二极管并联后,直接与电动势为3.2V、内阻为20Ω的电源组成闭合回路,可使这些发光二极管消耗的总功率最大,则n=_____只