题目列表(包括答案和解析)
14.(12分)如图13(a)所示,半径为r1的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B0,磁场方
向垂直纸面向里,半径为r2的阻值为R的金属圆环与磁场同心放置,圆环与阻值也为R的电阻R1连结成闭合回路,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与导线的电阻不计,
(a) (b)
图13
(1)若棒以v0的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬间(如图(a)所示)MN中的电动势和流过R1的电流的大小与方向;
(2)撤去中间的金属棒MN,将金属圆环以MN所在的直径为轴向上翻折90°,若磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,求0至t0时间内通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量.
13.(8分)某实验小组要描绘一个标有“3.8 V,1 W”的小灯泡L的R-U曲线,所供选择的
器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电压表V(量程5 V,内阻约为5 kΩ)
B.直流电源E(电动势4.5 V,内阻不计)
C.电流表A1(量程150 mA,内阻约为2 Ω)
D.电流表A2(量程300 mA,内阻约为1 Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值0-10 Ω)
F.滑动变阻器R2(阻值0-200 Ω)
(1)实验中为较准确测量、方便调节,电流表应选用____,滑动变阻器应选用________;(填写仪器符号)
(2)实验中要求小灯泡的电压从零逐渐增大到额定电压,测量误差尽可能小.请你为该实验小组设计电路图,画在下面的方框中
(3)据实验数据,计算并描绘出了R-U的图象,如图11所示.由图象可知,当所加电压为3.00 V时,灯泡实际消耗的电功率为________ W.假设灯丝电阻R与其温度t的关系是R=k(t+273)(k为比例系数),室温为27°C,可知该灯泡正常发光时,灯丝的温度约为________℃;
图11
(4)小灯泡的电功率P随电压U变化的图象及其伏安特性曲线可能分别是图12中的________.
A.①和③ B.①和④
C.②和③ D.②和④
图12
12.(8分)某同学进行测量电阻R的阻值的实验.他先用多用电表进行粗测,电表示数如图
10所示.然后用伏安法进行较精确的测量,现已选定滑动变阻器(阻值0-200 Ω),开关一只,导线若干,另有如下备选器材:
图10
A.电源(E=16 V,r=2 Ω)
B.电源(E=3 V,r=0.5 Ω)
C.电压表(量程0-15 V,内阻约50 kΩ)
D.电压表(量程0-3 V,内阻约10 kΩ)
E.电流表(量程0-500 μA,内阻约500 Ω)
F.电流表(量程0-1 mA,内阻约250 Ω)
请回答如下问题:
①多用电表的读数____________;
②用伏安法测量应选用的器材为________________;(请填写器材前的符号)
③请在下边的方框图中画出实验电路原理图.
11.如图9所示,一个边长为l、总电阻为R的单匝等边三角形金属线框,
在外力的作用下以速度v匀速穿过宽度均为l的两个有界匀强磁场,磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向始终与底边平行且与磁场边界垂直.取顺时针方向的电流为正,从图示位置开始,线框中的感应电流i与线框沿运动方向的位移x之间的函数图象是 ( )
10.如图8所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面
向里,虚线间的距离为L,金属圆环的直径也是L.自圆环从左边界进入磁场开始计时,以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域.规定逆时针方向为感应电流i的正方向,则圆环中感应电流i随其移动距离x的i-x图象最接近 ( )
9.如图7所示,MN、PQ为平行光滑导轨与地面成30°角固定,并处
于与导轨所在平面垂直向上、足够宽的匀强磁场中,导轨间距恒定,N、Q间接一定值电阻R.现有一金属杆ab沿导轨匀速下滑,并与导轨接触良好,若其它电阻忽略不计,则 ( )
A.闭合电路不产生感应电流
B.金属杆ab产生的感应电动势保持不变
C.金属杆ab受到的安培力方向沿导轨向下
D.金属杆ab受到的安培力方向沿导轨向上
8.如图6所示电路中,L为电感线圈,C为电容器,当开关S由断开变
为闭合时,则 ( )
A.A灯有电流通过,方向由a到b
B.A灯中无电流通过,不可能变亮
C.B灯立即熄灭,c点电势低于d点电势
D.B灯逐渐熄灭,c点电势低于d点电势
7.两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电
阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,其余电阻均不计. 如图5所示,两板间有一个质量为m、电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通
量的变化率分别是 ( )
A.磁感应强度B竖直向上且正在增强,=
B.磁感应强度B竖直向下且正在增强,=
C.磁感应强度B竖直向上且正在减弱,=
D.磁感应强度B竖直向下且正在减弱,=
6.如图4甲所示,闭合线圈固定在小车上,总质量为1 kg.它们在光滑水平面上,以10 m/s
的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.已知小车运动的速度v随车的位移x变化的v-x图象如图乙所示.则( )
甲 乙
图4
A.线圈的长度L=10 cm
B.磁场的宽度d=15 cm
C.线圈进入磁场过程中做匀加速运动,加速度为0.8 m/s2
D.线圈通过磁场过程中产生的热量为48 J
5.如图3所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域,直角边
长为L,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.一边长为L、总电阻为R的正方形闭合导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v垂直磁场匀速穿过磁场区域.取电流沿abcd的
方向为正,则下图中表示线框中感应电流i随bc边位置坐标x变化的图象正确的是( )
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