如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距L,导轨平面与水平面夹角为α,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中R2为一电阻箱,已知灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,调节电阻箱使R2=12R,重力加速度为g,闭合开关S,现将金属棒由静止释放,求:
(1)金属棒下滑的最大速度vm;
(2)当金属棒下滑距离为s0时速度恰好达到最大,则金属棒由静止下滑2s0的过程中,整个电路产生的电热;
(3)改变电阻箱R2的值,当R2为何值时,金属棒达到匀速下滑时R2消耗的功率最大.
交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.01 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=T.将此发电机所发出交流电直接输送给某用户,又获悉此发电机的输出功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω.电路如图所示,求:
(1)从线圈平面在中性面位置开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)电动机输出电压的有效值U0;
(3)用户得到的电压U1和功率P1.
如图,线框由裸导线组成,cd、ef两边竖直放置且相互平行,导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动,导体棒ab所在处为匀强磁场B2=2 T,已知ab长l=0.1 m,整个电路总电阻R=5 Ω.螺线管匝数n=4,螺线管横截面积S=0.1 m2.在螺线管内有图示方向磁场B1,若=10 T/s均匀增加时,导体棒恰好处于静止状态,试求:(g=10 m/s2)
(1)通过导体棒ab的电流大小?
(2)导体棒ab质量m为多少?
某同学利用如图所示的电路,测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL,实验室提供下列器材:
①待测线圈L,阻值约为2Ω,额定电流为2A
②电流表A1量程为0.6A,内阻r1为0.2Ω
③电流表A2量程为3A,内阻r2约为0.2Ω
④变阻器R1阻值为0-10Ω,变阻器R2阻值为0-1kΩ
⑤电池 E,电动势为9V,内阻很小
⑥定值电阻 R3=10Ω,R4=1000Ω
⑦开关S1,S2
要求实验时,改变变阻器的阻值,待电路稳定时,可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2,利用I2-I1的图象,求出电感线圈的电阻.
(1)实验中定值电阻应选用 ______ ,变阻器应选用 ______ .(填代号)
(2)I2-I1对应的函数关系式为 ____________ .(选用题干所给出的物理符号表示)
(3)实验结束时应先断开开关 ______ ,后断开开关 ______ .
(4)已知I2-I1图象的斜率为6.0,则电感线圈的直流电阻为 ______ .(结果保留3位有效数字)
如图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中的部分操作示意图,图甲所示是电流通过灵敏检流计时指针的偏转情况,图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏检流计指针的偏转情况.
(1)图甲电路中串联定值电阻R主要是为了 ______
A.减小电路两端的电压,保护电源
B.增大电路两端的电压,保护电源
C.减小电路中的电流,保护灵敏检流计
D.减小电路中的电流,便于观察灵敏检流计的读数
(2)实验操作如图乙所示,当磁铁向上抽出时,检流计G中指针是 ______ 偏(填“左”或“右”);继续操作如图丙所示,判断此时条形磁铁的运动是 ______ 线圈(填“插入”或“抽出”).
如图6所示,R是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt(V),则( )
A. 电压表的示数为22V
B. 在天逐渐变黑的过程中,电流表A2的示数变小
C. 在天逐渐变黑的过程中,电流表A1的示数变大
D. 在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变小