题目列表(包括答案和解析)
17.
(16分)如图所示为检测某传感器的电路图,传感器上标有“3V 0.9W”的字样(传感器可看作一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10Ω 1A”的字样,电流表的量程为0.6A,电压表的量程为3V.
(1)根据传感器上的标注,计算该传感器的电阻和
额定电流.
(2)若电路各元件均完好,检测时,为了确保电路
各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压的
最大值是多少?
(3)根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过
1Ω,则该传感器就失去了作用.实际检测时,将一个电压恒定的电压加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值),闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压.检测记录如下:
|
|
电压表示数U/V |
电流表示数I/A |
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第一次 |
1.48 |
0.16 |
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第二次 |
0.91 |
0.22 |
若不计检测电路对传感器电阻的影响,通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b所加的电压是多少?
16.
(16分)如图所示,平行金属导轨竖直放置,仅在虚线MN下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同),磁场方向垂直纸面向里导轨上端跨接一定值电阻R,质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,导轨和金属棒的电阻不计,将导轨从O处由静止释放,进入磁场后正好做匀减速运动,刚进入磁场时速度为v,到达P处时速度为v/2,O点和P点到MN的距离相等,求:
(1)求金属棒在磁场中所受安培力F1的大小;
(2)若已知磁场上边缘(紧靠MN)的磁感应强度为B0,求P处
磁感应强度BP;
(3)在金属棒运动到P处的过程中,电阻上共产生多少热量?
15.(14分)如图甲所示是一种自行车上照明用的车头灯,图乙是这种车头灯发电机的结构示意图,转轴的一端装有一对随轴转动的磁极,另一端装有摩擦小轮.电枢线圈绕在固定的U形铁芯上,自行车车轮转动时,通过摩擦小轮带动磁极转动,使线圈中产生正弦交变电流,给车头灯供电.
已知自行车车轮半径
cm,摩擦小轮半径
cm,线圈有n=800匝,线圈横截面积S=20cm2,总电阻R1=40Ω,旋转磁极的磁感应强度B=0.010T,车头灯电阻R2=10Ω.当车轮转动的角速度
=8rad/s时,求:
(1)发电机磁极转动的角速度;
(2)车头灯中电流的有效值.
14.
(14分)在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置.如图所示,在轮子的边缘贴上小磁体,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材).如果小线圈的面积为S,圈数为N匝,小磁体附近的磁感应强度最大值为B,回路的总电阻为R,实验发现,轮子转过θ角,小线圈的磁感应强度由最大值变为零.因此,他说“只要测得此时感应电流的平均值I,就可以测出转轮转速的大小.”请你运用所学的知识,通过计算对该同学的结论作出评价.
13.(14分)如图甲所示的电路中,D为二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),
,
,当在AB间加上如图乙所示的交流电压时,求:
(1)在0-1×10-2s时间内通过R1的电流;
(2)1s内电阻R3所消耗的电能.
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12.(10分)为了测定和描绘“220V 40W”的白炽灯灯丝的伏安特性曲线,可以利用调压变压器供电.调压变压器上一一种自耦变压器,它只有一组线圈L,绕在闭合的环形铁芯上,输入端接在220B交流电源的火线与零线之间,输出端有一个滑动触头P,移动它的位置,就可以使输出电压在0-250V之间连续变化,如图所示,画出的是调压变压器的电路图符号.实验室备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、电键、导线等实验器材.
(1)在图中完成实验电路图.
(2)说明按的实验电路图进行测量,如果电表内阻的影响不能忽略,
电压较高段与电压较低段相比较,哪段误差更大?为什么?
___________ ______.
11.
(12分)(1)有一个称为“千人震”的趣味物理小实验,实验是用一节电动势为1.5V的新干电池,几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位做这个实验的同学手拉手成一串,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们首、尾两位同学两个空着的手相连,如图所示,在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉,该实验原理是___________;人有触电感觉时开关是通,还是断的瞬间_________,因为_____________.
(2)在操场上,两同学相距L为10m左右,在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上,面对面将一并联铜芯双绞线,象甩跳绳一样摇动,并将线的两端分别接在灵敏电流计上.双绞线并联后的电阻R为2Ω,绳摇动的频率配合节拍器的节奏,保持f=2Hz.如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m,电流计的最大值I=3mA.
①试估算地磁场的磁感应强度的数量级
_________.数学表达式B=___________.(用R,I,L,f,h等已知量表示)
②将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上,那么电流计的读数_________.
10.
在图中的(a)、(b)、(c)中除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,(a)图中的电容器C原来不带电,设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长,今给导体棒ab一个向右的初速度v0,导体棒的最终运动状态是 ( )
A.三种情况下,导体棒ab最终都是匀速运动
B.图(a)、(c)中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;图(b)中ab棒最终静止
C.图(a)、(c)中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动
D.三种情况下,导体棒ab最终均静止
第Ⅱ卷(非选择题,共110分)
9.振弦型频率传感器的结构如图所示,它由钢弦和永磁铁两部分组成,钢弦上端用固定夹
块夹紧,下端的夹块与一膜片相连接,当弦上的张力越大时,弦的固有频率越大.这种
装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化.下列说法正确的是 ( )
A.当软铁块与磁铁靠近时,a端电势高
B.当软铁块与磁铁靠近时,b端电势高
C.膜上的压力较小时,线圈中感应电动势的频率高
D.膜上的压力较大时,线圈中感应电动势的频率高
8.如图所示,一根长导线弯成“n”形,通以直流电I,正中间用不计长度的一段绝缘线悬
挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内,在电流I增大的过程中,下列叙述正确的
是 ( )
A.金属环C中无感应电流产生
B.金属环C中有沿逆时针方向的感应电流
C.悬挂金属环C的竖直线拉力变大
D.金属环C仍能保持静止状态
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