题目内容
如图所示,一根粗金属棒MN固定放置,它的M一端连一个定值电阻R,定值电阻的另一端连接在金属轴O上.另外一根长为l的金属棒ab,a端与轴O相连,b端与MN棒上的一点接触,此时ab与MN间的夹角为45°角,如图所示.空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度大小为B.现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动一周,转动角速度大小为ω,转动过程中凡能与MN棒接触的都接触良好,两金属棒的电阻都可忽略不计.
(1)写出电阻R中有电流存在的时间.
(2)写出这段时间内感应电流i随时间t变化的关系式.
(3)求出这段时间内流过电阻R的总电量.
(1)
(2)当
时,
,当
时,i=0.
(3)Bl2/2R
解析:
(1)只在开始转动后的前T/4时间内棒ab与MN接触,因此有电流存在的时间为
.
(2)在二者接触的某时刻t,棒ab的位置如图所示,此时棒ab转过的角度为ωt.再作一条辅助线垂直于MN,即图中虚线.
此时切割磁感线的有效长度为l’=
,感应电流的大小i=Bl’?
.
结论是当
时,
,当
时,i=0.
(3)求流过电阻R的总电量需用电流的平均值.在前T/4时间内的感应电流的平均值
,这段时间内流过电阻R的总电量
.
某同学测定一根金属丝的电阻率.
①用螺旋测微器测量金属丝的直径如左下图所示,则该金属丝的直径为_____mm.
②先用多用电表粗测其电阻.将选择开关调到欧姆挡“X 10”档位,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:
a. 将选择开关换成欧姆挡的“_____”档位(选填“X 100”或“xl”)
b. 调零后再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如右下图所示,则此段金属丝的电阻约为_____![]()
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③现要进一步较精确测量其阻值,实验室提供了以下各种器材:4V的直流电源、3V量程的直流电压表、电键、导线等.还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用:
| A.电流表A1(量程0.3A,内阻约 | B.电流表 |
| C.滑动变阻器 | D.滑动变阻器 |