[题目]如图甲所示.一固定的矩形导体线圈水平放置.线圈的左端接一只小灯泡.线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n＝100匝.总电阻r＝1.0 Ω.所围成矩形的面积S＝0.040 m2.小灯泡的电阻R＝9.0 Ω.磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化.线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmScos t.其中Bm为磁感应强� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的左端接一只小灯泡，线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n＝100匝、总电阻r＝1.0 Ω、所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmScos t，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化.求：

(1)线圈中产生感应电动势的最大值；

(2)小灯泡消耗的电功率；

(3)在磁感应强度变化的0～时间内，通过小灯泡的电荷量.

【答案】(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0×10－3C

【解析】

(1)由题图乙知，线圈中产生的交变电流的周期T＝π×10－2 s，所以：Em＝nBmS＝8.0 V.

(2)电流的最大值：，

有效值：A，

小灯泡消耗的电功率：P＝I2R＝2.88 W.

(3)在0～时间内，电动势的平均值：

平均电流：

通过灯泡的电荷量：Q＝＝4.0×10－3 C.

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(1)通过计算判断a、b两小球的碰撞是否为弹性碰撞；

(2)若B1=B2=B，要使b小球能从NG边界射出，求B的取值范围；

(3)若区域CDMN中磁感应强度B1=，方向仍竖直向下。将区域NMHG中磁场改为匀强电场，电场方向水平且由N指向M。是否存在一个大小合适的场强使小球b恰由H点离开电场区域，若存在请算出场强E的大小，不存在请说明理由。

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c．读出注射器刻度表示的气体体积V，通过DIS系统记录下此时的V与压强p；

d．重复b、c两步操作，记录6组数据，作p-V图。

结合上述步骤，请你完成下列问题：

(1)该同学对器材操作的错误是___________，因为该操作通常会影响气体的___________（选填“温度”“压强”或“体积”）。

(2)我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中，一定质量气体等温变化的p-V图线如图2所示，图线的形状为双曲线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的，如图3所示。请判断图3中的两条等温线的温度T1________T2（选填“>”“<”“=”）。

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