题目内容
2.(1)0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向;
(2)在1~5s内通过线圈的电荷量q;
(3)0~5s内线圈产生的焦耳热Q.
分析 (1)由题可确定磁感应强度B的变化率$\frac{△B}{△t}$,根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,根据楞次定律判断感应电流的方向;
(2)由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式I=$\frac{q}{t}$结合求解电量;
(3)分析两个时间段:0~1s和1~5s,由焦耳定律分别求出热量,即可得到总热量;
解答 解:(1)在0~1s内,磁感应强度的变化率$\frac{△B}{△t}=\frac{0.2-0}{1}T/s=0.2T/s$
由于磁通量均匀变化,在0~1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变,则根据法拉第电磁感应定律得:
0.5s时线圈内感应电动势的大小E1=N$\frac{△Φ}{△t}=N\frac{△B}{△t}$•ab•bc=100×0.2×1×0.5=10V
根据楞次定律判断得知,线圈中感应方向为逆时针方向.
(2)在1~5s内,磁感应强度B的变化率大小为$\frac{△B}{△t}=\frac{0.2-(-0.2)}{4}T/s$=0.1T/s,
由于磁通量均匀变化,在1~5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变,则
根据法拉第电磁感应定律得:1~5s时线圈内感应电动势的大小E2=N$\frac{△Φ}{△t}=N\frac{△B}{△t}$•ab•bc=100×0.1×1×0.5=5V
通过线圈的电荷量为q=I2t2=$\frac{{E}_{2}^{\;}}{R}{t}_{2}^{\;}=\frac{5}{2}×4$C=10C;
(3)在0~1s内,线圈产生的焦耳热为Q1=$\frac{{E}_{1}^{2}}{R}{t}_{1}^{\;}=\frac{1{0}_{\;}^{2}}{2}×1$J=50J
在1~5s内,线圈产生的焦耳热为Q2=$\frac{{E}_{2}^{2}}{R}{t}_{2}^{\;}=\frac{{5}_{\;}^{2}}{2}×4$J=50J.
故在0~5s内线圈产生的焦耳热Q=Q1+Q2=100J.
答:(1)0.5s时线圈内感应电动势的大小E为10V,感应方向为逆时针方向.
(2)在1~5s内通过线圈的电荷量q为10C.
(3)在0~5s内线圈产生的焦耳热Q为100J.
点评 题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律和楞次定律等知识的综合应用,这些都是电磁感应现象遵守的基本规律,要熟练掌握,并能正确应用.
| A. | 两种粒子打到屏上时速度一样大 | |
| B. | 两种粒子离开偏转电场时偏转角相同 | |
| C. | 两种粒子运动到屏上所用时间相同 | |
| D. | 两种粒子打到屏上的同一位置 |
【猜想与假设】弹簧弹力和弹簧伸长成正比例关系.
【设计与进行实验】
(1)设计如图1所示的实验装置进行实验;
(2)在弹簧下端挂上钩码,当分别悬挂10g、20g钩码时,记下指针所指的标尺刻度;
(3)将实验数据记录在表格中.
(4)整理器材,进行实验数据分析并得出结论.
【交流与评估】小明同学将实验数据记录在到下表中(重力加速度g=9.8m/s2)
| 钩码质量m/g | 0 | 10 | 20 |
| 标尺刻度x/10-2m | 6.00 | 8.00 | 10.00 |
(1)请说明小明结论错误的原因:x-m图象的纵坐标不是弹簧伸长量.
(2)这个实验小明同学在【设计与进行实验】中的设计方案上还存在的不足之处是:以三组测量数据不能得出普遍性物理规律,实验方案中应设计多测几组数据,并换用另外的弹簧多进行几次实验..
| A. | 粒子带负电 | B. | 粒子的速度先变大后变小 | ||
| C. | 粒子的电势能先变大后变小 | D. | 经过K点的速度大于经过N点的速度 |
| A. | F1>F2 | B. | F1<F2 | C. | F1=F2 | D. | 不能确定 |
| A. | 小球的加速度大小为$\frac{ρ}{3}$ | |
| B. | 小球经过B点重力的瞬时功率为$\frac{5mgρ}{12}$ | |
| C. | A点与出发点的距离为$\frac{ρ}{24}$ | |
| D. | 小球由静止到C点过程中重力的平均功率为$\frac{7mgρsinθ}{12}$ |
| A. | 向上滑行的时间大于向下滑行的时间 | |
| B. | 在向上滑行时电阻R上产生的热量小于向下滑行时电阻R上产生的热量 | |
| C. | 向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电荷量相等 | |
| D. | 金属杆从开始上滑至返回出发点,电阻R上产生的热量为$\frac{1}{2}$m(v02-v2) |