题目内容
【题目】如图所示为小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向以角速度ω匀速转动。线圈的匝数为n、电阻为r,外接电阻为R,A为交流电流表。线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始转过60°时的感应电流为I。下列说法中正确的有
A. 电流表的读数为2I
B. 转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为
C. 线圈转动一周的过程中,电阻R产生的热量为
D. 从图示位置开始转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量为
【答案】BCD
【解析】
根据感应电流瞬时值表达式求出最大值,再求解有效值,即可得到电流表的读数;磁通量的最大值 Φm=BS.由闭合电路欧姆定律求出感应电动势的最大值Em,由公式Em=nBSω求解Φm.通过电阻R的电荷量根据公式q=求解;热量根据焦耳定律求解。
A项:由题有:I=Imcos,则得感应电流的最大值 Im=2I,有效值 I有=,则电流表的读数为,故A错误;
B项:感应电动势的最大值Em=Im(R+r)=2I(R+r),又Em=nBSω,磁通量的最大值 Φm=BS,联立解得:Φm=,故B正确;
C项:线圈转动一周的过程中,电阻R产生的热量 Q=,故C正确;
D项:从图示位置开始转过的过程中,通过电阻R的电荷量 ,故D正确。
故应选:BCD。
【题目】某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系
①如图23(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k= N/m。(g取9.80m/s2)
砝码质量(g) | 50 | 100 | 150 |
弹簧长度(cm) | 8.62 | 7.63 | 6.66 |
②取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图23(b)所示:调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小 。
③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为 。
④重复③中操作,得到v与x的关系如图23(c)。由图可知,v与x成 关系。由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的 成正比。