题目内容

【题目】匀强磁场的磁感应强度B=0.2 T,磁场宽度l=4 m,一正方形金属框边长为l′=1 m,每边的电阻r=0.2 Ω,金属框以v=10 m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示.求:

(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,各阶段的等效电路图;

(2)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的it图线;(要求写出作图依据)

(3)画出ab两端电压的Ut图线.(要求写出作图依据)

【答案】(1) 等效电路图如图

(2)金属框内感应电流的it图线

(3) ab两端电压的Ut图线;

【解析】

(1) 金属框穿过磁场区的过程中的三个阶段如图;

等效电路如图

(2)、(3)第Ⅰ阶段,有I1=2.5 A,感应电流方向沿逆时针方向,持续时间为t1=0.1 s,ab两端的电压为U1I1·r=2.5×0.2 V=0.5 V.

在第Ⅱ阶段,有I2=0,ab两端的电压U2EBlv=2 V,t2=0.3 s

在第Ⅲ阶段,有I3=2.5 A感应电流方向为顺时针方向ab两端的电压U3I3·3r=1.5 V,t3=0.1 s.

规定逆时针方向为电流正方向,故it图像和ab两端Ut图像分别如图甲、乙所示.

 

练习册系列答案
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【题目】某小组同学利用图甲装置探究加速度与力、质量的关系。

(1)下列说法中不正确的是:____

A. 本实验用沙和沙桶的总重力提供小车所受的合外力,要求沙和桶的总质量远小于小车的质量,使小车所受的拉力近似等于沙和沙桶所受的重力。。

B. 本实验应该把固定打点计时器的长木板一端抬高来平衡小车所受的摩擦阻力。

C.通过增减砝码改变小车质量时,需要重新调节木板倾斜度来平衡摩擦力

D.在探究加速度与质量的关系时,应采用控制变量法,保证拉力大小不变。

(2)下列关于实验的操作合理的是:___________________

A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行

B.实验时先放开小车再接通打点计时器电源

C.当小车逐渐接近滑轮一端时,应控制小车,以防滑落到地上

D.用钩码代替沙和沙桶的实验效果会更好

(3)不改变拉力,只改变小车的质量,得到如表所示几组数据,其中第三组数据还未算出加速度,但对应该组纸带如图乙所示,图中各点为每5个点选出的计数点,相邻的两个计数点还有4个点未画出。

实验次数

1

2

3

4

5

6

小车质量(g)

200

300

400

500

600

1000

小车加速度(m/s2

2.00

1.33

0.79

0.67

0.40

小车质量的倒数(kg-1

5.00

3.33

2.50

2.00

1.67

1.00

由纸带上的数据,算出缺少的加速度值并填入表中________(结果保留两位小数)。

请在图丙中建立合适的坐标,作出a-/span>图象______

③由图象得出的结论是:_____________________________________

(4)若某同学在实验中作出的a-F图象如图丁所示,说明实验存在的问题是____________________

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