练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。在圆环内，圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯（可看成二极管，发光时，电阻为r）。圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时。

    （1）顺磁感线方向看，圆盘绕O1O2轴沿什么方向旋转，才能使LED灯发光？在不改变玩具结构的情况下，如何使LED灯发光时更亮？

    （2）在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；

    （3）求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能。

     

    【答案】

    （1）逆时针? 增大角速度 （2）? （3）

    【解析】

    试题分析：（1）圆环转动过程，始终有一条导电辐条在切割磁感线，产生感应电动势，并通过M.N和二极管构成闭合回路。由于二极管的单向导电性，只有转轴为正极，即产生指向圆心的感应电流时二极管才发光，根据右手定则判断，圆盘逆时针旋转。

    要使得LED灯发光时更亮，就要使感应电动势变大，即增大转速增大角速度。

    （2）导电辐条切割磁感线产生感应电动势

    此时O点相当于电源正极，P点为电源负极，电源内阻为

    电源外部为二个导体辐条和二极管并联，即外阻为。

    通过闭合回路的电流

    带入即得

    流过二极管电流为

    （3）转动过程始终有一个导电辐条在切割磁感线，所以经过二极管的电流不变

    转过一周所用时间

    所以二极管消耗的电能

    考点：电磁感应? 串并联电路

     

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示装置中，左侧是宽度为L的有界磁场，磁场方向垂直纸面向内．M、N为水平放置的平行导体板，长度为L，间距为d，加上电压后不考虑电场边缘效应，O1O2为两极板的中线．P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L．质量为m、电荷量为e的电子从磁场左侧图示位置进入磁场，速度大小为v0，方向与水平成θ角．经过磁场偏转后，速度沿水平方向从O1位置进入MN板间区域，求：
    （1）磁场磁感应强度B大小；
    （2）若极板M、N间加恒定电压，电子经过电场偏转后正好打中屏上的A点，A点与极板M的同一水平线上，求M、N间所加电压U．
    （3）若M、N间所加电压按如图乙所示周期性变化，要使电子磁场后在t=0时刻进入偏转电场后水平击中A点，试确定偏转电场电压U0以及周期T分别应该满足的条件．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?武汉二模）如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够持续闪烁发 光．某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的导电圆环绕垂直于圆 环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根 金属辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角．在圆环左半部分分布着垂直圆环平面向下磁感 应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷M，N与一个LED灯 相连（假设LED灯电阻为r）．其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时．
    （1）在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；
    （2）求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能；
    （3）为使LED灯闪烁发光时更亮，可采取哪些改进措施？（请写出三条措施）
    提示：由n个电动势和内电阻都相同的电池连成的并联电池组，它的电动势等于一个电池的电动势，它的内电阻等于一个电池的内电阻的n分之一．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．这种游标卡尺测量长度可以精确到
     
    mm，现用它测量一工件的长度，如图甲所示，图示的读数是
     
    mm；
    精英家教网
    （2）科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究．下面我们用第二种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系．
    ①某同学的实验方案如图乙所示，他想用钩码的重力（图中用到的钩码和砝码的重力已知）表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：
    a．
     
    ；
    b．
     
    ；
    ②如图丙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F叫计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．则打C点时小车的速度为
     
    ；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有
     
    ．
    ③这个实验所探究的规律实际上就是我们所学过的
     
    定理，它的表达式是
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够持续闪烁发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。在圆环左半部分分布着垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷M、N与一个LED灯相连（假设LED灯电阻恒为r）。其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时。

    （1）在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；

    （2）求圆环每旋转一周， LED灯消耗的电能；

    （3）为使LED灯闪烁发光时更亮，可采取哪些改进措施？（请写出三条措施）

    提示：由n个电动势和内电阻都相同的电池连成的并联电池组，它的电动势等于一个电池的电动势，它的内电阻等于一个电池的内电阻的n分之一。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案