题目列表(包括答案和解析)
下图是一台电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状.M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感强度B=0.050T.
下图是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M).矩形线框abcd可绕过ad、cb边的中点并与图中的铁芯M共轴的固定转轴
旋转,在旋转过程中,线框的ab、cd边始终处在图所示的缝隙内的磁场中.已知cb边长
=25.0cm,ad边长
=10.0cm,线框共有N=8匝导线,装置的角速度ω=250/s.将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小.直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的另一个输出端Q是它的负极.
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下图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中A、B是两块纯铜片,插在
稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为x、y.
现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连,调节R,使
溶液中产生I=0.21A的电流.假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的.
(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小.
(2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和.
(3)当以I=0.21A的电流电解60min后,测得铜片A的质量增加了0.25g,则如图装置的x端应与直流电的________极相连,它是电解池的________极.
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(4)电解后铜片B的质量________.(填“增加”、“减少”或“不变”)
(5)列式计算实验测得的阿伏加德罗常数
.(已知电子电量e=1.60×
C)
如图所示,倾角分别为37°和53°的两足够长绝缘斜面上端以光滑小圆弧平滑对接,左侧斜面光滑,斜面某处存在着矩形匀强磁场区域MNQP,磁场方向垂直于斜面向上,MN平行于斜面底边,![]()
。ab与PQ相距0.5m。一不可伸长的绝缘细轻绳跨过斜面顶端,一端连接着可视为质点的带正电薄板,一端连接在单匝正方形金属线框abcd的ab边中点,ab //MN,细绳平行于斜面侧边,线框与薄板均静止在斜面上,ab与PQ相距0.5m。已知薄板电荷量q=1×10–4 C,薄板与线框的质量均为m=0.5kg,薄板与右侧斜面间的动摩擦因数μ=0.3,线框电阻R=1Ω,线框边长0.5m。(g="10" m/s2,sin37°=0.6,斜面固定,不计绳与斜面的摩擦)![]()
(1)求薄板静止时受到的摩擦力。
(2)现在右侧斜面上方加一场强大小E= 9×103 N/C,方向沿斜面向下的匀强电场,使薄板沿斜面向下运动,线框恰能做匀速运动通过磁场;在线框的cd边刚好离开磁场时,将电场方向即刻变为垂直于右侧斜面向下(场强大小不变),线框与薄板做减速运动最后停在各自的斜面上。求磁感应强度大小B和cd边最终与MN的距离x。
如图所示,倾角分别为37°和53°的两足够长绝缘斜面上端以光滑小圆弧平滑对接,左侧斜面光滑,斜面某处存在着矩形匀强磁场区域MNQP,磁场方向垂直于斜面向上,MN平行于斜面底边,![]()
。ab与PQ相距0.5m。一不可伸长的绝缘细轻绳跨过斜面顶端,一端连接着可视为质点的带正电薄板,一端连接在单匝正方形金属线框abcd的ab边中点,ab //MN,细绳平行于斜面侧边,线框与薄板均静止在斜面上,ab与PQ相距0.5m。已知薄板电荷量q=1×10–4 C,薄板与线框的质量均为m=0.5kg,薄板与右侧斜面间的动摩擦因数μ=0.3,线框电阻R=1Ω,线框边长0.5m。(g=10 m/s2,sin37°=0.6,斜面固定,不计绳与斜面的摩擦)
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(1)求薄板静止时受到的摩擦力。
(2)现在右侧斜面上方加一场强大小E= 9×103 N/C,方向沿斜面向下的匀强电场,使薄板沿斜面向下运动,线框恰能做匀速运动通过磁场;在线框的cd边刚好离开磁场时,将电场方向即刻变为垂直于右侧斜面向下(场强大小不变),线框与薄板做减速运动最后停在各自的斜面上。求磁感应强度大小B和cd边最终与MN的距离x。
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