题目
题型:嘉定区一模难度:来源:
(1)磁铁穿过螺线管过程中,螺线管产生的感应电动势最大值约为______V.
(2)(多选题)图象中UI出现前后两个峰值,对比实验过程发现,这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的,对这一现象相关说法正确的是______
(A)线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程
(B)如果仅略减小h,两个峰值都会减小
(C)如果仅略减小h,两个峰值可能会相等
(D)如果仅移动滑片,增大滑动变阻器阻值,两个峰值都会增大
(3)在磁铁下降h=0.25m的过程中,可估算重力势能转化为电能的效率是______.
答案
线圈输出功率表达式为:P出=I2R外 ②
根据闭合电路欧姆定律得:E=I(R内+R外) ③
联立①②③将R内=40Ω,R外=20Ω代入得E=1.06V (1.0~1.1都对)
故答案为:1.06V.
(2)磁铁进入线框时,磁通量增大,当磁铁从线框出来时,磁通量减小,故A正确;
当h减小时,磁铁进入线框的速度减小,导致线框中磁通量的变化率减小,因此两个峰值都会减小,且两个峰值不可能相等,故B正确,C错误;
根据闭合电路欧姆定律可知,当外电阻等于内电阻时,电源的输出功率最大,本题中滑动变阻器的最大阻值与内阻相等,因此增大滑动变阻器阻值,两个峰值都会增大,故D正确.
故选ABD.
(3)下落过程减小的重力势能为:EP=mgh=0.025J
根据图象物理意义可知:图象与横轴围成面积大小等于下落过程中电源的输出电能:E出=6.67×10-5J ①
所以总能量为:E=
E出(R外+R内) |
R外 |
重力势能转化为电能的效率为:
E |
EP |
联立①②③得重力势能转化为电能的效率为:0.8% (0.7%~0.9%都对)
故答案为:0.8%.
核心考点
试题【某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化.内阻r=40Ω的螺线管固定在铁架台上,线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接.滑动变阻】;主要考察你对法拉第电磁感应定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
△B |
△t |
(1)感应电流的方向以及感应电流的大小;
(2)经过多长时间能吊起重物(g=10m/s2).
(1)在时刻t金属杆MN产生的感应电动势大小;
(2)在时刻t金属杆MN所受的外力F;
(3)感应电动势的平均值与位移为x的函数关系;
(4)若在时刻t撤去拉力F,试说明金属杆MN此后做什么运动,并求此后电路发出的热量.
如图1,桌面上一个条形磁铁下方的矩形线圈内的磁通量为0.04Wb.将条形磁铁向下运动到桌面上时,线圈内磁通量为0.12Wb,则此过程中线圈内磁通量的变化量为______Wb;若上述线圈匝数为10匝,完成上述变化所用时间为0.1s,那么此过程中产生的感应电动势为______V.
(2)
如图2是2010年上海世博会中国馆房顶安装太阳能电池的场景.设某型号的太阳能电池板的电动势为 600μV,短路电流为 30μA,则由此可以推知,该电池的内电阻为______Ω;如果再将此电池与一个阻值为 20Ω的电阻连成闭合电路,那么通过电池的电流为______ μA.
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