题目内容
如图甲所示,由粗细均匀的电阻丝制成边长为l的正方形线框abcd,线框的总电阻为R.现将线框以水平向右的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域,整个过程中ab、cd两边始终保持与磁场边界平行.令线框的cd边刚好与磁场左边界重合时t=0,电流沿abcd流动的方向为正,u=Blv.在图中画出线框中a、b两点间电势差uab随线框cd边的位移x变化的图象正确的是( )A.
B.
C.
D.
解答:解:当线框进入磁场的过程,切割的长度不变,即电动势及电流大小不变;由右手定则可知,电流为逆时针(沿abcd),故为正值,
当线框全部进入磁场,磁通量不变,无感应电流.同理可知,线框从磁场中 出来的过程中,电流为顺时针的方向,故为负值.故选项A正确.
故选:A.
点评:在求导体切割磁感线类型的感应电流时,一定要会正确求解有效切割长度.
Ⅰ.某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:
(1)猜想:
①f阻与车的速度v无关 ②f阻∝v ③f阻∝v2
(2)探究步骤
①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上:②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器;③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示:请你根据该小组的探究完成下列的问题:
![]()
(Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中对应的空白项。
|
实验次数 |
木板倾角θ |
sinθ |
小车匀速运动时的速度v(m/s) |
小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2 |
|
1 |
4° |
0.07 |
0.60 |
0.36 |
|
2 |
10° |
0.18 |
|
|
|
3 |
24° |
0.41 |
3.51 |
12.32 |
|
4 |
36° |
0.59 |
5.06 |
25.60 |
|
5 |
48° |
0.74 |
6.34 |
40.20 |
|
6 |
60° |
0.87 |
|
|
(Ⅱ)通过观察表中的实验数据,试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处。
(Ⅲ)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是 。
Ⅱ.“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝。
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现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。
|
编号 |
材料 |
长度(m) |
横截面积(mm2) |
|
A |
镍铬合金 |
0.8 |
0.8 |
|
B |
镍铬合金 |
0.5 |
0.5 |
|
C |
镍铬合金 |
0.3 |
0.5 |
|
D |
镍铬合金 |
0.3 |
1.0 |
|
E |
康铜丝 |
0.3 |
0.5 |
|
F |
康铜丝 |
0.8 |
0.8 |
(1)电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝,则d应选上表中的_____________(用表中编号A、B、C、D、E、F表示)。
(2) 为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0,某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验:图为某次测量电阻丝长度和直径示意图,甲图为20等分的游标卡尺,读数为 mm;乙图为螺旋测微器,读数为
mm。![]()
其余器材如下:
A.电流表![]()
:500mA、4Ω;
B.电阻箱R/:最大阻值99.9Ω,阻值最小变量为0.1Ω;
C.定值电阻R:阻值为1.2Ω;
D.电源:电动势为6V,内阻r=0.4Ω;
E.开关S、导线若干。
实验时采用如图所示电路(虚线框中电路未画出),滑动片P与电阻丝接触良好,且AP长记为L,其他导线电阻不计。改变电阻丝连入电路的长度L,分别测出通过电阻丝的电流值如下表:
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
L/m |
0.5000 |
0.4000 |
0.3000 |
0.2000 |
0.1000 |
|
I/A |
0.83 |
0.96 |
1.11 |
1.39 |
1.78 |
|
|
1.20 |
1.04 |
0.90 |
0.72 |
0.56 |
根据测得的数据,该同学作出了电阻丝的
图象,如图所示。
![]()
①请将实验电路图中虚线框中电路补充完整。要求:无论P滑至何处,电流表均安全,并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。
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②由
图像得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=______Ω/m。此时电阻箱R’连入电路的阻____ _Ω。