题目内容
【题目】如图所示,导体棒ab的两个端点分别搭接在两个竖直放置、半径相等的金属圆环上,两圆环所在空间处于方向竖直向下的匀强磁场中,圆环通过电刷与导线c、d相接。c、d两个端点接在匝数比n1:n2=10:1的理想变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器R0,导体棒ab绕与ab平行的水平轴(即两圆环的中心轴,轴与环面垂直)OO’以角速度匀速转动。如果滑动变阻器连入电路的阻值为R时,电流表的示数为I,ab棒、圆环及接触电阻均不计,下列说法正确的是
A. 变压器原线圈两端的电压
B. 滑动变阻器上消耗的功率为
C. 取ab在环的最低端时t=0,则导体棒ab中感应电流的表达式是
D. 若c、d间改接电阻R’后电流表的示数不变,ab棒转过90°的过程中流过ab棒的电荷量可能为
【答案】BD
【解析】
由变压器原副线圈两端得电压电流公式可知得,由因,得,故A错误,由知B正确;ab在环的最低端时t=0,则导体棒ab中感应电流的表达式是,故C错误;在cd端接电阻后,原电路得电压仍然不变是,因此电流表的示数不变可知电阻,故选项D可化为,而有电荷量得公式,交流电得电流最大值,旋转90度联立可得,所以D正确
【题目】LED二极管的应用是非常广泛的,2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们发明了蓝色发光二极管,并因此带来了新型节能光源.某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线,实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.
U/V | 0.0 | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
I/mA | 0.0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 6.8 | 12.0 | 19.0 | 30.0 |
实验室提供了以下器材:
A.电压表(量程0~3V,内阻约20 kΩ)
B.电压表(量程0~15V,内阻约100 kΩ)
C.电流表(量程0~50 mA,内阻约40 Ω)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约2 Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0~20 Ω,允许最大电流2 A)
F.电源(电动势6 V,内阻不计)
G.开关,导线若干
(1)该同学做实验时,电压表选用的是______,电流表选用的是_____(填选项字母).
(2)当电流表示数为20.0mA时,电压表的示数如图甲所示,电压表的读数为______V.
(3)请根据要求,在方框中画出实验的原理图__________(二极管的符号用 表示).
(4)根据表中数据,请在图乙中画出该二极管的IU图线____________.
(5)若此发光二极管的最佳工作电流为15mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R=______Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态.(结果保留两位有效数字)