题目内容
（8分）交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为
，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开始计时，逆时针匀速转动180°过程中，求：
（1）通过R的电荷量q
（2）写出R两端的电压瞬时值的表达式
（3）R上产生的电热Q
（4）外力做的功W
（1）
（2）
（3）
（4）
解析试题分析：（1）通过电阻R的电荷量
由闭合电路欧姆定律得，
由法拉第电磁感应定律得，
联立以上四式得：
（2分）
（2）线圈由中性面开始转动，感应电动势的瞬时值表达式为
由闭合电路欧姆定律可知，
电阻R两端的电压
解以上三式得： （2分）
（3）感应电动势的最大值为
感应电动势的有效值为
由闭合电路欧姆定律可知，
由焦耳定律可知，
，其中
解以上四式得：
（2分）
（4）线圈匀速转动，外力所做的功等于线圈转动过程中产生的总焦耳热，即
（2分）
考点：法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律 焦耳热 最大值和有效值
某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线。他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表
| U/V | 0.00 | 0.20 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
| I/A | 0.000 | 0.050 | 0.100 | 0.150 | 0.180 | 0.195 | 0.205 | 0.215 |
现备有下列器材：
A．内阻不计的6V电源；
B．量程为0～3A的内阻可忽略的电流表；
C．量程为0～0.6 A的内阻可忽略的电流表；
D．量程为0～3V的内阻很大的电压表；
E．阻值为0～10Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；
F．电键和导线若干。
（1）这个学习小组在实验中电流表选（填器材前面的字母）
（2）请你从下面的实验电路图中选出最合理的一个
（3）利用表格中数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线，如图所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U变大而（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）若把用电器Z接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.150A，已知A、B两端电压恒为2V，则定值电阻R0 阻值为_______Ω。（结果保留两位有效数字）
某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验。
（1）他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得到电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为 V（结果保留两位有效数字）。
（2）为了更准确地测量该电压表的内阻Rv，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：
| A．断开开关S，按图2连接好电路； |
| B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端； |
| C．将电阻箱R0的阻值调到零； |
| D．闭合开关S； |
F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V，读出此时电阻箱R０的阻值，此值即为电压表内阻Rv的测量值；
G．断开开关S．
实验中可供选择的实验器材有：
a．待测电压表
b．滑动变阻器：最大阻值2000Ω
c．滑动变阻器：最大阻值10Ω
d．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
e．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
f．电池组：电动势约6V，内阻可忽略
g．开关，导线若干
按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：
①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用 （填“b”或“c”），电阻选用 （填“d”或“e”）。
②电压表内阻的测量值R测和真实值R真相比，R测 R真（填“＞”或“＜”）；若RV越大，则
越 （填“大”或“小”） 
的电阻R0的阻值．实验室备有电源（电动势为6．0V），电流表A（量程50mA）．另有电压表V1（量程5V）和电压表V2（量程15V）， 滑动变阻器R1（阻值0~10
关于磁感线和磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
| A．磁感线起始于N极，终止于S极 |
| B．磁感线上某点的磁感应强度方向一定是该点的切线方向 |
| C．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零 |
| D．磁场中某处的磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线所受的安培力成正比 |
关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（ ）
| A．安培力的方向可以不垂直于直导线 |
| B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向 |
| C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 |
| D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 |