如圖12所示，由導(dǎo)線制成的正方形線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，每條邊的電阻均為R，其中ab邊材料較粗且電阻率較大，其質(zhì)量為m，其余各邊的質(zhì)量均可忽略不計(jì).線框可繞與cd邊重合的水平軸OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力及摩擦.若線框從水平位置由靜止釋放，歷時(shí)t到達(dá)豎直位置，此時(shí)ab邊的速度為v,若線框始終處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，重力加速度為g.求：

（1）線框在豎直位置時(shí)，ab邊兩端的電壓及所受安培力的大小；

（2）這一過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值；

（3）在這一過程中，通過線框?qū)Ь�橫截面的電荷量.

圖12

解析：（1）線框運(yùn)動(dòng)至豎直狀態(tài)時(shí)，ab邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em=BLv①ab相當(dāng)于電源部分，有內(nèi)阻R，則其路端電壓為Uab=.②ab邊受到的安培力大小F=BIL=BL·.③

（2）由能量守恒，線框從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，線框產(chǎn)生的熱量

Q=mgL-mv2.④

設(shè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E，由有效值的定義Q=·t，⑤解得E=.⑥

（3）設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中的平均電流為I，則電荷量q=I·t=.⑦

答案：（1）BLv  （2） （3）


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)通過查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)水果電池（電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，內(nèi)阻約為1.5Ω），現(xiàn)要測(cè)量這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，他從實(shí)驗(yàn)室借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)滑動(dòng)變阻器 （最大阻值為12Ω，），一只電壓表（量程為3V，內(nèi)阻約為15kΩ），一只電流表（量程為 0.6A，內(nèi)阻約為2Ω），一個(gè)定值電阻R0=5Ω和若干導(dǎo)線．
（1）該同學(xué)利用上述器材設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)調(diào)到
最大
最大
（填最大、最�。�
（2）斷開開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電流表的示數(shù)．改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電流值I，并以U為縱坐標(biāo)，以I為橫坐標(biāo)，畫出U-I的關(guān)系圖線（該圖線為一直線），如圖乙所示．由圖線可求得電池組的電動(dòng)勢(shì)E=
4.3或4.4
4.3或4.4
V，內(nèi)阻r=
0.96或1.0
0.96或1.0
Ω．（保留兩位有效數(shù)字）
（3）利用該實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)和內(nèi)阻r測(cè)與真實(shí)值E真和r真相比，理論上E測(cè)
＜
＜
E真，r測(cè)
＜
＜
r真（填“＞”“＜”或“=”）．引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是
電壓表的分流
電壓表的分流
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

用伏安法測(cè)量電阻阻值R，并求出電阻率r。某同學(xué)電路如圖13所示。給定電壓表、電流表、滑線變阻器、電源、電鍵、待測(cè)電阻及導(dǎo)線若干。

（1）待測(cè)電阻是一均勻材料制成的金屬絲(橫截面為圓形)，用尺測(cè)量其長(zhǎng)度,用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑，結(jié)果分別如圖11和圖12所示。

由圖可知其長(zhǎng)度為__________cm，直徑為________mm。

（2）閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)與電源電動(dòng)勢(shì)相同，則發(fā)生故障的是             （填“待測(cè)金屬絲”“滑動(dòng)變阻器”或“電鍵”）。

（3）對(duì)照電路的實(shí)物連接畫出正確的電路圖。

（4）圖中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值，請(qǐng)?jiān)趫D中作出U－I圖線。

（5）求出的電阻值R =__________________Ω（保留3位有效數(shù)字）。

（6）請(qǐng)根據(jù)以上測(cè)得的物理量寫出電阻率的表達(dá)式ρ =_______________。

 

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科目：高中物理 來源：2011屆北京市豐臺(tái)區(qū)高三第一學(xué)期期末考試物理試卷 題型：實(shí)驗(yàn)題

用伏安法測(cè)量電阻阻值R，并求出電阻率r。某同學(xué)電路如圖13所示。給定電壓表、電流表、滑線變阻器、電源、電鍵、待測(cè)電阻及導(dǎo)線若干。
（1）待測(cè)電阻是一均勻材料制成的金屬絲(橫截面為圓形)，用尺測(cè)量其長(zhǎng)度,用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑，結(jié)果分別如圖11和圖12所示。
由圖可知其長(zhǎng)度為__________cm，直徑為________mm。

（2）閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)與電源電動(dòng)勢(shì)相同，則發(fā)生故障的是             （填“待測(cè)金屬絲”“滑動(dòng)變阻器”或“電鍵”）。
（3）對(duì)照電路的實(shí)物連接畫出正確的電路圖。

（4）圖中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值，請(qǐng)?jiān)趫D中作出U－I圖線。

（5）求出的電阻值R =__________________Ω（保留3位有效數(shù)字）。
（6）請(qǐng)根據(jù)以上測(cè)得的物理量寫出電阻率的表達(dá)式ρ =_______________。

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年北京市豐臺(tái)區(qū)高三第一學(xué)期期末考試物理試卷 題型：實(shí)驗(yàn)題

用伏安法測(cè)量電阻阻值R，并求出電阻率r。某同學(xué)電路如圖13所示。給定電壓表、電流表、滑線變阻器、電源、電鍵、待測(cè)電阻及導(dǎo)線若干。

（1）待測(cè)電阻是一均勻材料制成的金屬絲(橫截面為圓形)，用尺測(cè)量其長(zhǎng)度,用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑，結(jié)果分別如圖11和圖12所示。

由圖可知其長(zhǎng)度為__________cm，直徑為________mm。

（2）閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)與電源電動(dòng)勢(shì)相同，則發(fā)生故障的是              （填“待測(cè)金屬絲”“滑動(dòng)變阻器”或“電鍵”）。

（3）對(duì)照電路的實(shí)物連接畫出正確的電路圖。

（4）圖中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值，請(qǐng)?jiān)趫D中作出U－I圖線。

（5）求出的電阻值R =__________________Ω（保留3位有效數(shù)字）。

（6）請(qǐng)根據(jù)以上測(cè)得的物理量寫出電阻率的表達(dá)式ρ =_______________。

 

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