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6.竖直向上的匀强磁场中,水平放置一单匝金属圆形线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈的电阻为1Ω.规定图(a)所示感应电流的方向为正方向.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(b)所示,则以下说法正确的是(  )
A.第1s内,线圈具有扩张趋势
B.第3s内,线圈的发热功率最大
C.第4s时,感应电流的方向为负
D.0~5 s时间内,感应电流的最大值为0.1A

分析 根据楞次定律判断感应电流的方向和线圈的面积的变化趋势,通过法拉第电磁感应定律E=$n\frac{△B}{△t}S$求出感应电动势的大小,结合闭合电路欧姆定律求出电流的大小.

解答 解:A、第1s内,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈的面积缩小可以阻碍磁通量的增大,所以线圈具有缩小趋势.故A错误;
B、第3s内,穿过线圈的磁通量保持不变,所以线圈的发热功率为0.故B错误;
C、第4s时,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,感应电流的方向逆时针方程,为负值.故C正确;
D、由图可知,穿过线圈的磁通量刚刚开始变化时,B的变化率:$\frac{△B}{△t}=\frac{0.1}{1}=0.1$
则产生的电动势:$E=\frac{△B}{△t}•S=0.1×0.1=0.01$V
感应电流:I=$\frac{E}{R}=\frac{0.01}{1}=0.01$A.故D错误.
故选:C

点评 解决本题的关键会运用法拉第电磁感应定律求解电动势的大小,会运用楞次定律判断感应电流的方向.

练习册系列答案
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17.现有一只量程3mA、内阻约为100Ω的灵敏电流表(表头).为了较准确地测量它的内阻,采用了如图甲所示的实验电路,实验室提供的器材除电源(电动势为2V,内阻不计)、电阻箱(最大阻值为999.9Ω)、开关和若干导线外,还有多个滑动变阻器和定值电阻可供选择(如表).
A.滑动变阻器R1(0~5Ω,1A)D.定值电阻R01(阻值为200Ω)
B.滑动变阻器R2(0~200Ω,0.5A)E.定值电阻R02(阻值为25Ω)
C.滑动变阻器R3(0~1750Ω,0.1A)F.定值电阻R03(阻值为5Ω)
(1)按照实验电路,用笔画线代替导线,在如图乙所示的方框中完成实物图连接(部分导线已画出).

(2)连接好电路之后,实验小组进行了以下操作:
第一,先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零;
第二,闭合开关S,将滑片缓慢左移,使灵敏电流表满偏;
第三,保持滑片不动(可认为a,b间电压不变),调节电阻箱R′的阻值使灵敏电流表的示数恰好为满刻度的$\frac{1}{2}$.
若此时电阻箱的示数如图丙所示,则灵敏电流表内阻的测量值Rg为102.5Ω.
(3)为较好地完成实验,尽量减小实验误差,实验中应选择的滑动变阻器和定值电阻分别为A和E(填表格中器材前的字母).
(4)要临时把该灵敏电流表改装成3.0V量程的电压表使用,则应将其与电阻箱串联(填“串联”或“并联”),并把电阻箱的电阻值调为897.5Ω.
11.一研究性学习小组采用图1示实验装置来探究“加速度与力、质量的关系”.图1中A为小车,B为打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有细沙),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置.实验前,把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度,以平衡摩擦力.实验时,先接通电源再松开小车,并记下小车运动过程中弹簧测力计的示数作为小车所受的合力.

(1)本实验中是否要满足小桶(含内部细沙)的质量远小于小车的质量否.(填“是”或“否”)
(2)实验中得到的一条纸带如图2所示,打点计时器使用的电源频率为50Hz,纸带上相邻两个计数点之间有四个计时点未画出,测量可得2、4点间距离为16.0mm,4、6点间距离为32.1mm,6、8点间距离为48.0mm,8、10点间距离为64.1mm,则小车的加速度为0.4m/s2
(3)实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω•m,再利用图3示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.
可供使用的器材有:
电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;
电压表:量程3V,内阻约9kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值20Ω;
定值电阻:R0=3Ω;
电源:电动势6V,内阻可不计;
开关、导线若干.
回答下列问题:
①实验中滑动变阻器应选R2(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至a端(选填“a”或“b”).
②在实物图4中,已正确连接了部分导线,请根据实验电路图完成剩余部分的连接.

③调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A时,电压表示数如图5所示,读数为2.30V.
④导线实际长度为94m(保留2位有效数字).

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