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1、如图所示为一交流发电机的原理示意图,其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad=20cm,匝数n=200,线圈的总电阻r=0.20Ω,线圈在磁感强度B=0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动,角速度ω=300rad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接。
(1)、从线圈经过中性面开始计时,写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式;(2)、发电机的输出功率;(3)、求从线圈经过中性面开始计时,经过1/4周期时间通过电阻R的电荷量。 -
2、为了测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用“伏安法”进行实验测量,现备有下列器材:
A.被测干电池一节;
B.电流表1:量程0~0.6A,内阻rA=0.3Ω;C.电流表2:量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω;
D.电压表1:量程0~3V,内阻未知;E.电压表2:量程0~15V,内阻未知;
F.滑动变阻器1:0~10Ω,2A;G.滑动变阻器2:0~100Ω,1A;
H.开关、导线若干。利用伏安法测干电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量干电池的电动势和内阻。
(1)、上述现有器材,选用:A、、H(填写器材前面的字母);(2)、实验电路图应选择图中的(选填“甲”或“乙”);
(3)、根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像,则干电池的电动势E=V,内电阻r=Ω。 -
3、某同学在实验室测定金属导体电阻的实验中:(1)、游标卡尺测量长度如图1所示,可知其长度为cm;
(2)、如图2所示,为一正在测量中的多用电表表盘,如果用欧姆挡“×100”测量,读数为Ω;如果用“直流5V”档测量,则读数为 V。
(3)、一个灵敏电流表,它的满偏电流为 , 表头内阻 , 若要将它改装成量程为0.5A的电流表,应并联的电阻阻值为 Ω。(保留两位有效数字)。 -
4、利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁场方向垂直于霍尔元件的工作面向下,磁感应强度大小为B , 通入图示方向的电流I , 在C、D两侧面会形成电势差UCD , 则下列说法中正确的是( )
A、若霍尔元件的载流子为正电荷,则C点的电势比D点高 B、若电流I越大,则电势差UCD越大 C、若磁感应强度B越大,则电势差UCD越小 D、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,则该元件的工作面应保持水平 -
5、如图所示,足够长的荧屏板MN的上方分布了垂直纸面向里的匀强磁场。荧屏板上Р点的正上方有一粒子源S,能够在纸面内不断均匀地向各个方向发射速度大小为 , 电荷量为、质量为m的带负电粒子。粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径为d , Р点到粒子源S的距离为 , 不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A、打到荧屏板上的粒子到P点的最远距离为 B、粒子能打到荧屏板上的区域长度为 C、从粒子源出发到荧屏板的最短时间为 D、从粒子源出发到荧屏板的最长时间为 -
6、一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻、和的阻值分别为、和 , A为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为 , 则该变压器原、副线圈匝数的比值为( )
A、2 B、3 C、4 D、5 -
7、在一小段真空室内有水平向右的匀强电场和匀强磁场(如图),电场强度大小为 , 磁感应强度大小为。若某电荷量为的正离子在此电场和磁场中运动,其速度平行于磁场方向的分量大小为 , 垂直于磁场方向的分量大小为 , 不计离子重力,则( )
A、电场力的瞬时功率为 B、该离子受到的洛伦兹力大小为 C、该离子的加速度大小不变,方向变化 D、的比值不断减小 -
8、如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平面的M、N两小孔中,O为M、N连线的中点,连线上a、b两点关于O点对称.导线中均通有大小相等、方向向下的电流.已知长直导线在周围产生磁场的磁感应强度 , 式中K是常数、I是导线中的电流、r为点到与导线的距离.一带正电小球以初速度从a点出发沿连线运动到b点,关于该过程中小球对水平面的压力,下列说法中正确的是
A、先增大后减小 B、先减小后增大 C、一直在增大 D、一直在减小 -
9、一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示。当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来。下列说法正确的是( )
A、磁针的磁场使圆盘磁化,圆盘产生的磁场导致磁针转动 B、圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C、在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D、圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动 -
10、下列说法中正确的是( )A、安培发现了电流的磁效应 B、奥斯特发现了电磁感应现象 C、法拉第发现了产生感应电流的条件 D、麦克斯韦用实验证实电磁波的存在
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11、如图所示,间距且足够长的光滑平行导轨和水平放置,其中、右侧均为绝缘材料,其余为金属导轨,以点为坐标原点 , 沿方向建立坐标轴。、间接有不带电的电容器,电容 , 是一根质量、长度、电阻的金属棒,垂直导轨静置在左侧足够远处。是质量、电阻、各边长度均为的“U”形金属框,、刚好和、重合。整个空间存在竖直方向的磁场(未画出),磁感应强度分布规律为(取竖直向上为正方向),若棒获得一水平向右的瞬时冲量后开始运动。金属导轨电阻不计,棒、金属框与导轨始终接触良好。
(1)、求棒两端电压的最大值并分析电容器哪侧极板带正电;(2)、求棒运动至位置与金属框碰撞前瞬间的速度大小;(3)、若棒与金属框碰撞后连接在一起,求金属框最终静止时边端的位置坐标。 -
12、半导体有着广泛的应用,人们通过离子注入的方式优化半导体以满足不同的需求。离子注入系统的原理简化如图所示。质量为m、电荷量为q的正离子经电场加速后从中点P垂直OE射入四分之一环形匀强磁场,环形磁场圆心为O , 内环半径 , 外环半径 , 磁场方向垂直纸面向里。当磁感应强度为时,离子恰好垂直边界从中点Q射出。不考虑离子重力以及离子间的相互作用。求:
(1)、加速电场M、N两板间的电压;(2)、为使离子能够到达G1G面,环形区域内磁场的磁感应强度的最大值B1。 -
13、如图所示,两平行金属导轨间的距离 , 导轨所在的平面与水平面夹角 , 在导轨所在平面内,分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源,现把一个质量的导体棒放在金属导轨上,导体棒恰好静止,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 , 金属导轨电阻不计,取。已知、 , 求:
(1)、导体棒受到的安培力和摩擦力;(2)、若将磁场方向改为竖直向上,要使导体棒继续保持静止,且不受摩擦力作用,求此时磁场磁感应强度的大小。 -
14、(1)如图所示为指针式多用电表,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一定值电阻,测量的某些操作步骤如下:

①调节指针定位螺丝部件,使电表指针指向电流0刻度处
②将选择开关旋转到欧姆挡位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,笔尖相互接触,调节部件____(选填“S”、“K”或“T”),使电表指针指向“”。
④测量该定值电阻阻值。
(1)、欧姆调零后,用“”挡测量另一电阻的阻值,发现指针偏转角度很大,则下列说法或做法中正确的是( )A、该电阻的阻值很大 B、为测得更准确些,应当换用“”挡,重新欧姆调零后进行测量 C、为测得更准确些,应当换用“”挡,重新欧姆调零后进行测量(2)、关于多用电表的使用,下列说法正确的有( )
A、甲图是用多用电表直流电压档测量小灯泡两端的电压,表笔接法正确 B、乙图是用多用电表直流电流档测量电路中的电流,表笔接法正确 C、丙图中用的是多用电表电阻值测量二极管的反向电阻 D、丁图中用多用电表电阻档测量的是二极管的反向电阻 -
15、如图所示,光滑水平导轨置于磁场中,磁场的磁感应强度为B , 左侧导轨间距为L , 右侧导轨间距为2L , 导轨均足够长。质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd均垂直于导轨放置,处于静止状态。ab的电阻为R , cd的电阻为2R , 两棒始终在对应的导轨部分运动。现给cd一水平向右的初速度v0 , 则( )
A、两棒最终以相同的速度做匀速直线运动 B、最终通过两棒的电量为 C、ab棒最终的速度为 D、从cd获得初速度到二者稳定运动,此过程系统产生的焦耳热为 -
16、如图所示,由同种材料、粗细均匀的电阻丝绕制成的矩形导体框abcd的ab边长为、bc边长为 , 在外力作用下以速度v向右匀速进入有界匀强磁场,第一次ab边与磁场边界平行、第二次bc边与磁场边界平行。不计空气阻力,则先后两次进入过程( )
A、线圈中电流之比为 B、外力做功的功率之比为 C、通过导体棒截面的电量之比为 D、刚进入磁场时,a、b两点间的电势差之比为 -
17、如图所示,水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环,其圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。现把线圈水平向右平移,条形磁铁始终保持静止。则移动线圈的过程中,从上方俯视,下列说法正确的是( )
A、圆环有缩小的趋势 B、圆环有扩张的趋势 C、圆环中产生顺时针方向的感应电流 D、圆环中产生逆时针方向的感应电流 -
18、电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成的电路,电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合,无光照射光敏电阻R3时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则( )
A、液滴向下运动 B、液滴向上运动 C、电容器所带电荷量减少 D、M点电势变低 -
19、为了研究自感现象,设计了如图实验电路。灯泡、的规格相同,线圈L的直流电阻不计,滑动变阻器的滑动触头在中点位置。开关断开前后,灯泡中的电流随时间的变化图像是( )
A、
B、
C、
D、
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20、下列有关通电导线和运动电荷受到磁场给他们的作用力方向的判断正确的是( )A、
B、
C、
D、