题目内容
【题目】在图甲中,直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为R,圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度
绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为r.
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(1)求导线框中感应电流最大值.
(2)求导线框从图示位置开始转过900的过程中通过导线框横截面的电荷量.
(3)求线框匀速转动一周产生的热量.
【答案】(1)
(2)
(3)![]()
【解析】
(1)线框从图甲位置开始(t=0)转过900的过程中,产生的感应电动势为:
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由闭合电路欧姆定律得,回路电流为: ![]()
联立以上各式解得:
同理可求得线框进出第3象限的过程中,回路电流为:
故感应电流最大值为:
(2) 导线框从图示位置转过
过程中
联立可得:
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(3) 线框转一周产生的热量:
线框进出第3象限的过程中,回路电流为:
又
解得: ![]()
【题目】某研究性学习小组在测量某电池电动势和内阻时,由于使用的是新电池,电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.实验器材除电池、开关和导线外,还有:电流表(量程0.6A、3A),电压表(量程3 V、15V),定值电阻(阻值R0=1W),滑动变阻器(阻值范围0~10W、额定电流2A).
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(1)该研究小组按照电路图正确连接好电路后进行实验,实验中移动滑动变阻器时,发现电流表示数变化明显,而电压表的示数变化不明显,引起该现象的主要原因是____________.
(2)该研究小组经过讨论,对电路进行了重新设计,根据设计好的电路图(如图甲)连接实际电路(如图乙),其中有两根导线未连接,请你帮助他连接好________________.
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(3)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:
U (V) | 1. 40 | 1. 30 | 1. 20 | 1. 10 | 1. 00 |
I (A) | 0.07 | 0. 15 | 0. 24 | 0. 32 | 0. 41 |
请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出U-I 图线,____,并根据图线求得:电池电动势E =_______V;内阻r=________Ω.
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(4)实验时该研究小组进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合.其实,从减小实验误差考虑,这样的操作不妥,其原因是__________(选择“A”或“B”)
A.通电时间较长引起电表损坏
B.通电时间较长导致电源发热,影响测量结果