图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线图可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动,由线圈引出的导线
和
分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圈环相连接,金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻
形成闭合电路。图2是线圈的正视图,导线
和
分别用它们的横截面来表示。已知
长度为
,
长度为
,线圈以恒定角速度
逆时针转动。(共N匝线圈)
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,推导t时刻整个线圈中的感应电动势表达式;
(2)线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时,如图3所示,写出t时刻整个线圈中的感应电动势
的表达式;
(3)若线圈电阻为r,求电阻R两端测得的电压,线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。(其他电阻均不计)
一轻弹性材料AB可以被压缩,最大压缩量为10cm,某小组的同学为测定它压缩时能诸存的最大弹性势能,甲同学做了如下操作:
①在光滑木板上固定一挡板,使弹性材料的A端固定在竖直挡板上,另一端B不受力时刚好在木板边缘。再将此装置固定水平桌面上,且使B端在桌外(如图甲),记下B在水平地面上的射影O。
②将一大小不计的小铁球靠在B端向A端压弹性材料,压缩量10cm,后将小球释放,使小球水平抛出,记下小球在地面上的落点P。
③测出相关物理量后进行计算。
(1)甲同学需要测量的物理量有
(2)用以上物理量表示弹性材料的最大弹性势能EP
(3)乙同学采用了另一种方法用一测力计缓慢压B端,当压缩量为x1时,测力计示数为F1;压缩量为x2时,示数为F2;……然后以压缩量x为横坐标,测力计的示数F为纵坐标,描点后得到F—x图像如右图。则由图像可得该弹性材料的最大弹性势能为J。
螺旋测微器是一种精密的测量长度的仪器。现有下列问题:
常用螺旋测微器的精度是0.001mm,下图是某次测量的读数为5.620mm,请你在刻度线旁边的方框内标出相应的数值以符合给出的读数:ABC
某一电压表的刻度清楚,但刻度上的数字模糊不清了。某同学为了尽量准确地测定该电压表的量程(大于2.5 V,小于3.5 V)和内阻(大于1 k,小于3 k
),设计了如图甲所示的电路图,图中
是定值电阻。请按要求完成下列问题。
①、请按照图甲中的电路图,在图乙的实物图上完成实物连线。
②、实验室提供了下列器材:
A.定值电阻,电阻值20
B.定值电阻,电阻值600
C.电流表(量程l A,内阻O.5 )
D.电流表(量程10 mA,内阻50 )
E.电流表(量程5mA,内阻100)
F.滑动变阻器R(50,允许最大电流1A)
G.电池组(电动势6 V)
H.开关,导线若干
为了测量尽可能准确,定值电阻应选用__________;电流表A1应选用__________;
电流表应选用______________(以上各空均填器材的序号字母)。
③、该同学接通电路后,调节滑动变阻器,电压表达到满偏刻度时,电流表的
读数为
,电流表
的读数为
,定值电阻的阻值用
表示,电流表
的内阻用
表示,则该电压表的量程为_________;内阻为__________(用
表示)。
下图所示,A.B.C是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置,D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置.
A B C D
①A是________档,若用此档测量,指针偏转如D,则读数是________;
②B是________档,若用此档测量,指针偏转如D,则读数是________;
③C是________ 档,若用此档测量,指针偏转如D,则读数是________
电流表A1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:
电流表A2:与A1规格相同
滑动变阻器R1:阻值0~20Ω
电阻箱R2:阻值0~9999Ω
保护电阻R3:阻值约为3kΩ
电源:电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω
①如图所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,他设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成。
②电路完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。
a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到(填“最大”或“最小”)
b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I
c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表A2的示数,读出此时电阻箱的示数R2,则电流表A1内电阻 r=