题目内容
【题目】如图所示,一单匝闭合矩形金属线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动,转轴OO′过ad边和bc边的中点。从图示位置开始计时,穿过线圈的磁通量
随时间t的变化关系式为
(Wb),时间t的单位为s。已知矩形线圈的电阻为2. 0
,下列说法正确的是( )
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A.穿过线圈的磁通量的最大值为
Wb
B.在任意1s时间内,线圈中通过的电流的方向改变20次
C.线圈中通过的电流的有效值约为3. 14A
D.在任意1s时间内,线圈克服安培力所做的功约为9. 86J
【答案】BD
【解析】
A.由表达式可知,穿过线圈的磁通量的最大值为BS=0.1Wb,故A错误;
B.周期
,一个周期内电流方向改变两次,故在任意1s时间内,线圈中电流的方向改变20次,故B正确;
C.转动的角速度为ω=20πrad/s,产生的感应电动势最大值为
Em=NBSω=2πV
电动势的有效值为
E=
πV
线圈中电流的有效值为
故C错误;
D.在任意l s时间内,线圈克服安培力所做的功
故D正确;
故选BD。
【题目】当小灯泡发光时,其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而变化.某同学为研究这一现象,按照自己设计的实验电路测量出小灯泡的电流I和电压U,得到如下表所示的数据.
I/A | 0.00 | 0.12 | 0.22 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
U/V | 0.00 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
(1)请你根据上表数据的特点,在虚线框中画出实验电路图____.
可用的器材有:电源(电动势为3 V);小灯泡;电压表(量程3 V,内阻约3 kΩ);电流表(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);滑动变阻器(变化范围0~10 Ω);开关和导线若干.
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(2)①在坐标上画出小灯泡的UI曲线(图上已描出部分点)____.
②由图可知:灯丝的电阻随灯泡亮度增加而 ________(选填“变大”或“变小”).
(3)如果将上述实验中使用的小灯泡接在电动势为1.5 V,内阻为2.0 Ω的电源两端,利用上面的UI曲线可求出小灯泡的实际功率是 ________W,电源效率为 ________.(保留两位有效数字)