题目内容
【题目】如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R,当线圈由图示位置转过90°的过程中,下列判断不正确的是( )
A. 电压表的读数为
B. 通过电阻R的电荷量为
C. 电阻R所产生的焦耳热为
D. 当线圈由图示位置转过30°时的电流为
【答案】B
【解析】线圈在磁场中转动,产生的电动势的最大值为:Em=NBSω,电动势的有效值为,电压表测量为电路的外电压,所以电压表的读数为,故A说法正确;根据平均感应电动势为: ,平均感应电流为: ,通过的电荷量为: ,联立可得电量为: ,故B说法错误;电阻R产生的热量为: ,故C说法正确;线圈转动产生的感应电动势的瞬时表达式为e=NBSωcosωt,当线圈由图示位置转过30°时产生的感应电动势为: ,形成的感应电流为: ,故D说法正确。所以选B。
【题目】一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g。
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为__________;(用m、g、s、h等四个字母表示)
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/cm | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小球飞行水平距离s/cm | 20.10 | 30.00 | 40.10 | 49.90 | 69.90 |
根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s=________________cm;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为________。(用L、h、y等三个字母表示)