如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計的一處振動發(fā)電裝置的示意圖，它的結(jié)構(gòu)是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=0.1m、匝數(shù)n=20的線圈，磁場感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應(yīng)強度B的大小均為B=0.2T，線圈的電阻R1=0.5，它的引擊線有R2=9.5的小電珠L。外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運動，便有電流通過電珠。當(dāng)線圈向右的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示時（x取向右為正），求：

（1）線圈運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大��；

（2）線卷運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖像，至少畫出0―0.3s的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；

（3）每一次推動線圈運動過程中作用力F的大��；

（4）該電機的輸出功率P（摩擦等損耗不計）。

解：（1）從圖丙可以看出，線圈往返的每次運動都是勻速直線運動，其速度為

  ①

線圈做切割磁感線產(chǎn)生的感生電動勢E=nBLv    ②

L = 2πr  ③

聯(lián)立①②③式得 ④

（2）感應(yīng)電流 ⑤

電流圖像如圖

（3）由于線圈每次運動都是勻速直線運動，所以每次運動過程中推力必須等于安培力。

（4）發(fā)電機的輸出功率即燈的電功率。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實驗裝置圖，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，小車運動加速度．可由紙帶求得．

（1）該同學(xué)對于該實驗的認識，下列說法中正確的是
BC
BC

A．該實驗應(yīng)用了等效替代的思想方法
B．該實驗應(yīng)用了控制變量的思想方法
C．實驗時必須先接通電源后釋放小車
D．實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量
（2）如圖乙所示是該同學(xué)在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個計數(shù)點，其中計數(shù)點間還有若干個點未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T．該同學(xué)用刻度尺測出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點時小車運動的速度vB=
S1
2T
S1
2T
，小車運動的加速度a=
S2-S1
2T2
S2-S1
2T2
．
（3）某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的
1
m
數(shù)據(jù)如表中所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)紙中作出F不變時a與
1
m
的圖象．
次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車加速度a/m?s-2
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
小車質(zhì)量m/kg
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1
m
/kg-1
3.50
3.00
2.50
2.00
1.40
1.00

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實驗裝置圖，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，小車運動加速度．可由紙帶求得．
（1）該同學(xué)對于該實驗的認識，下列說法中正確的是
 

A．該實驗應(yīng)用了等效替代的思想方法
B．該實驗應(yīng)用了控制變量的思想方法
C．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源
D．實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量
（2）如圖乙所示是該同學(xué)在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個計數(shù)點，其中計數(shù)點間還有若干個點未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T．該同學(xué)用刻度尺測出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點時小車運動的速度vB=
 
，小車運動的加速度a=
 
．
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（3）某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的
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m
數(shù)據(jù)如表中所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)紙中作出F不變時a與
1
m
的圖象．
次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車加速度a/m?s-2 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50
小車質(zhì)量m/kg 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00
 
1
m
/kg-1		 3.50 2.50 2.50 2.00 1.40 1.00

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科目：高中物理 來源：2013屆四川省樹德中學(xué)高三下學(xué)期三月月考物理試卷（帶解析） 題型：實驗題

I、（8分）如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可直接測出繩中拉力，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。氣墊導(dǎo)軌摩擦阻力很小可忽略不計，由于遮光條的寬度很小，可認為遮光條通過光電門時速度不變。

（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=       mm．
（2）實驗時，該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，將滑塊從A位置由靜止釋放，測量遮光條到光電門的距離L，若要得到滑塊的加速度，還需由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的        ；
（3）下列不必要的一項實驗要求是(     ) 。
A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些
C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
D．應(yīng)使細線與氣墊導(dǎo)軌平行
（4）改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F，已知滑塊總質(zhì)量為M,用（2）問中已測物理量和已給物理量寫出M和F間的關(guān)系表達式F=           。
II、（8分）實際電壓表內(nèi)阻并不是無限大，可等效為理想電壓表與較大的電阻的并聯(lián)。測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下：
①待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ待測）一只；②電流表（量程3A，內(nèi)阻0.01Ω）一只；③電池組（電動勢約為3V，內(nèi)阻很小可忽略不計）；④滑動變阻器一個；⑤變阻箱（可以讀出電阻值，0-9999Ω）一個；⑥開關(guān)和導(dǎo)線若干。
某同學(xué)利用上面所給器材，進行如下實驗操作：
（1）該同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙兩個實驗電路。為了更準確地測出該電壓表內(nèi)阻的大小，你認為其中相對比較合理的是           （填“甲”或“乙”）電路。

（2）用你選擇的電路進行實驗時，閉合電鍵S，改變阻值，記錄需要直接測量的物理量：電壓表的讀數(shù)U和            （填上文字和符號）；
（3）（單選題）選擇下面坐標(biāo)軸，作出相應(yīng)的直線圖線。（   ）
（A）U—I       （B）U—1/I  （C）1/U—R     （D）U—R
（4）設(shè)直線圖像的斜率為k、截距為b，請寫出待測電壓表內(nèi)阻表達式Rv＝            

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科目：高中物理 來源：2013屆江蘇省揚州市高三上學(xué)期期中調(diào)研測試物理試卷（帶解析） 題型：實驗題

如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實驗裝置圖，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，小車運動加速度�？捎杉垘蟮�。

（1）該同學(xué)對于該實驗的認識，下列說法中正確的是        
A．該實驗應(yīng)用了等效替代的思想方法
B．該實驗應(yīng)用了控制變量的思想方法
C．實驗時必須先接通電源后釋放小車
D．實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量
(2)如圖乙所示是該同學(xué)在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個計數(shù)點，其中計數(shù)點間還有若干個點未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T．該同學(xué)用刻度尺測出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點時小車運動的速度＝           ，小車運動的加速度a=            ．

(3)某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如表中所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)紙中作出F不變時a與的圖像．

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年度徐州市高三第一學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

(10分)如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實驗裝置圖，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，小車運動加速度可由紙帶求得。

⑴該同學(xué)對于該實驗的認識，下列說法中正確的是        ；

A．該實驗應(yīng)用了等效替代的思想方法

B．該實驗應(yīng)用了控制變量的思想方法

C．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源

D．實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量

⑵如圖乙所示是該同學(xué)在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個計數(shù)點，其中計數(shù)點間還有若干個點未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T。該同學(xué)用刻度尺測出AC間的距離為s1，BD間的距離s2，則打B點時小車運動的速度vB＝        ，小車運動的加速度a＝        ；

⑶某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如表中所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)紙中作出F不變時a與的圖象。

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

小車加速度a/m·s－2

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

小車質(zhì)量m/kg

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

/kg－1

3.50

3.00

2.50

2.00

1.40

1.00

 

 

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