题目内容
【题目】如图所示,用图中所示的器材进行研究电磁感应现象.A是直径较小的线圈,B是直径较大的线圈,学生电源能输出交流电和直流电.
(1)将A线圈放在B线圈中,若想检验在开关S闭合的瞬间,线圈B中是否有电流产生,则右侧的电路需要进一步连线,请你补充完整.
(2)在(1)中将线连接好之后,检查无误.闭合开关S的瞬间,灵敏电流计G的指针 (填写“发生偏转”或者“不发生偏转”);闭合开关S经过一段时间之后,灵敏电流计G的指针 (填写“发生偏转”或者“不发生偏转”);改变滑动变阻器的触头P的位置,第Ⅰ次缓慢移动,第Ⅱ次快速移动,观察灵敏电流计G的示数可得到的结论是:第Ⅰ次的示数 (填“大于”、“小于”或“等于”)第Ⅱ次的示数;将铁芯插入A线圈中,保持其他不变,断开开关的瞬间,灵敏电流计G的示数与线圈A中没有铁芯断开开关时比较,示数 (填“变大”、“变小”或者“相同”).
(3)在实验中某实验小组误将电路中的电源接在交流电上,闭合开关电路稳定之后,该小组观察灵敏电流计G,看到的现象是 .
【答案】(1)如图所示:
(2)发生偏转;不发生偏转;小于;变大
(3)灵敏电流计G不停的来回运动.
【解析】
试题在(1)中将线连接好之后,检查无误.闭合开关S的瞬间,导致大线圈磁通量发生变化,产生感应电流,所以灵敏电流计G的指针发生偏转;当闭合开关S经过一段时间之后,回路中磁通量不在发生变化,则回路中没有感应电流,所以灵敏电流计G的指针不发生偏转;改变滑动变阻器的触头P的位置同时快慢不同,则回路产生的感应电动势不同,所以产生的感应电流不同,快速移动的感应电动势大,所以电流大,指针偏转的程度大;将铁芯插入A线圈中,产生的感应电动势大所以电流大,指针偏转的程度大;如果将电路中的电源接在交流电上,闭合开关电路之后由于交变电流的大小和方向随着时间发生变化,所以不停的产生感应电流,所以指针不停的运动.
【题目】卡文迪许设计扭秤实验测定了万有引力恒量,实验中通过万有引力使石英丝扭转的办法巧妙地测量了极小的万有引力。现有学生研究用某种材料做成的圆柱体在外力矩作用下发生扭转的规律,具体做法是:做成长为L、半径为R的圆柱体,使其下端面固定,在上端面施加一个扭转力矩M,使上端面半径转过一扭转角,现记录实验数据如下:
实验次数 | ||||
1 | 1 | 5 | 5 | 5.1 |
2 | 2 | 5 | 5 | 10.0 |
3 | 2 | 10 | 5 | 19.9 |
4 | 2 | 10 | 10 | 5.0 |
5 | 3 | 10 | 5 | 30.2 |
6 | 3 | 15 | 5 | 44.9 |
7 | 4 | 20 | 15 | 8.9 |
(1)利用上表实验数据,可以采取__________________法,分别研究扭转角与,与,与R的关系,进而得出与的关系是___________________________
(2)用上述材料做成一个长为,半径为的圆柱体,在下端面固定,上端面受到的扭转力矩作用下,上端面将转过的角度是_____________________.
(3)若定义扭转系数则K与R、L的关系是_______________
(4)根据上述结果,为提高实验的灵敏度,卡文迪许在选取石英丝时,应选用长度_____________(选填“长”或“短”)一点、截面__________________一点(选填“粗”或“细”)的石英丝。