物理兴趣小组的同学发现不同的变压器,它们的初级线圈和次级线圈的匝数都不一样,于是他们提出了一个这样的探究问题:是不是变压器的输出电压与变压器的匝数有关呢?为了验证自己的猜想,他们进行了以下的探究实验:
实验器材有:可拆变压器(即初级线圈、次级线圈匝数都可改变),交流电流表,学生电源(可输出低压交流电)其实验原理图如图13-4-12所示,每次实验后每同时改变依次初级线圈、次级线圈的匝数,并将每次实验时初级线圈、次级线圈的匝数记录在表格中,同时将每次初级线圈的输入电压、次级线圈的输出电压也记录在下表中:
试验次数 |
初级线圈匝数n1(匝) |
次级线圈匝数n2(匝) |
n1/n2 |
初级线圈的输入电压U1(V) |
次级线圈的输出电压U2(V) |
U1/U2 |
1 |
1800 |
900 |
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4 |
1.98 |
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2 |
1500 |
750 |
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4 |
1.99 |
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3 |
1000 |
500 |
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4 |
2.00 |
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4 |
800 |
400 |
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4 |
1.99 |
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(1)计算出每次实验所用的初级线圈与次级的匝数比以及初级线圈的输入电压与次级线圈的输出电压之比并填入表中
(2)通过以上实验的数据分析,得出相应的规律:
如图20所示,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。3个电阻采用如图(a)方式接在电源上,已知R1=3Ω、R2=12Ω。现利用电压传感器(相当于电压表)和电流传感器(相当于电流表)研究R3上的电压与电流变化关系,任意滑动R3上的滑片,通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后,在屏幕上得到的U-I图像为如图(b)所示的一条直线(实线部分)。求:
(1)此电源的电动势、内电阻各是多少?
(2)R3的最大阻值是多少?
(3)R3消耗的最大功率是多少?
(06江苏物理卷)如图所示,顶角θ=45°,的金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向左滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r。导体棒与导轨接触点的a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时,导体棒位于顶角O处,求:
(1)t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。
(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。
(3)导体棒在0~t时间内产生的焦耳热Q。
(4)若在t0时刻将外力F撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x。
A、B两地间铺有通讯电缆,长为L,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的,通常称为双线电缆,在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏,导致两导线之间漏电,相当于该处电缆的两导线之间接入一个电阻.检查人员经过下面的测量可以确定损坏的位置:(1)令B端双线断开,在A处测出双线两端的电阻RA;(2)A端双线断开,在B处测出双线两端的电阻RB;(3)在A端的双线间加一已知电压UA,在B端的双线间用内阻很大的电压表测量出两线间的电压UB.
试由以上测量结果确定损坏处的位置.
一个量程为15V的电压表,串联一个3KΩ的电阻测量一电路两端电压,示数为12V,若已知该电路两端实际电压为15V,(1)则该电压表内阻为多少?(2)将这个电压表改装为是量程为100V的电压表,应串联一个多大的电阻?
在如图所示的水平导轨上(摩擦、电阻忽略不计),有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B,导轨左端的间距为L1=4l0,右端间距为l2=l0。今在导轨上放置ACDE两根导体棒,质量分别为m1=2m0,m2=m0,电阻R1=4R0,R2=R0。若AC棒以初速度V0向右运动,求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热QAC,以及通过它们的总电量q。
在彩色显像管中,电子从阴极通过22.5kV电势差被加速至阳极,试求电场力做的功W=?电子的电势能变化了多少?电子到达阳极时的速度v=?
如图所示,用横载面积为S的铜导线,弯成半径为r的闭合半圆形,置于磁感应强度为B的匀强磁场中,且直边与磁场方向垂直,设铜的电阻率为ρ,当半圆环以转速n绕半圆的直边匀速转动时,求铜半球t秒内产生的热量.
如图所示,线圈匝数n=100匝,面积S=50cm2,线圈总电阻r=10Ω,外电路总电阻R=40Ω,沿轴向匀强磁场的磁感应强度由B=0.4T在0.1s内均匀减小为零再反向增为B=0.1T,求(1)磁通量的变化率为多少?(2)感应电流大小为多少?(3)线圈的输出功率为多少?