如图甲所示,发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具,它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化:如图乙所示,半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属
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如图甲所示,发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具,它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化:如图乙所示,半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属
题型:不详
难度:
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如图甲所示,发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具,它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化:如图乙所示,半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O
1
O
2
以角速度ω匀速转动,圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR,辐条互成120°角。在圆环内,圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场,在转轴O
1
O
2
与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯(可看成二极管,发光时,电阻为r)。圆环及其它电阻不计,从辐条OP进入磁场开始计时。
(1)顺磁感线方向看,圆盘绕O
1
O
2
轴沿什么方向旋转,才能使LED灯发光?在不改变玩具结构的情况下,如何使LED灯发光时更亮?
(2)在辐条OP转过60°的过程中,求通过LED灯的电流;
(3)求圆环每旋转一周,LED灯消耗的电能。
答案
(1)逆时针 增大角速度 (2)
(3)
解析
试题分析:(1)圆环转动过程,始终有一条导电辐条在切割磁感线,产生感应电动势,并通过M.N和二极管构成闭合回路。由于二极管的单向导电性,只有转轴为正极,即产生指向圆心的感应电流时二极管才发光,根据右手定则判断,圆盘逆时针旋转。
要使得LED灯发光时更亮,就要使感应电动势变大,即增大转速增大角速度
。
(2)导电辐条切割磁感线产生感应电动势
此时O点相当于电源正极,P点为电源负极,电源内阻为
电源外部为二个导体辐条和二极管并联,即外阻为
。
通过闭合回路的电流
带入即得
流过二极管电流为
(3)转动过程始终有一个导电辐条在切割磁感线,所以经过二极管的电流不变
转过一周所用时间
所以二极管消耗的电能
举一反三
(9分)
现有一块灵敏电流计A
1
,量程为200 μA,内阻约为1kΩ,要精确测出其内阻R
g
,提供的器材有:
电流表A
2
(量程为1 mA,内阻r=50 Ω);
滑动变阻器R(阻值范围为0~30 Ω);
定值电阻R
1
(阻值R
1
=100 Ω);
定值电阻R
2
(阻值R
2
=3kΩ)
电源E(电动势约为4.5 V,内阻很小);
单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)请利用上述所有器材,设计出合理的、便于多次测量的实验电路图,并保证各电表的示数超过其量程的
,将电路图画在题中的虚线框中。
(2)在所测量的数据中选一组,用测量量和已知量来计算G表的内阻,表达式为R
g
=________,表达式中各符号表示的意义是___________________________________。
题型:不详
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|
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如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A
1
的量程大于A
2
的量程,伏特表V
1
的量程大于V
2
的量程,把它们按图接入电路,则下列说法正确的是:( )
A.安培表A
1
的读数大于安培表A
2
的读数
B.安培表A
1
的偏转角小于安培表A
2
的偏转角
C.伏特表V
1
的读数大于伏特表V
2
的读数
D.伏特表V
1
的偏转角小于于伏特表V
2
的偏转角
题型:不详
难度:
|
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在如图所示的电路中,R
1
、R
2
、R
3
和R
4
皆为定值电阻,R
5
为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r。设电流表A
1
的读数为I
1
,A
2
的读数为I
2
,电压表V的读数为U。当R
5
的滑触点向图中
端移动时( )
A.I
1
变大,I
2
变小,U变小
B.I
1
变大,I
2
变小,U变大
C.I
1
变小,I
2
变大,U变小
D.I
1
变小,I
2
变大,U变大
题型:不详
难度:
|
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把6个相同小灯泡接成如图(甲)、(乙)所示两电路,调节滑动变阻器,两组小灯泡均能正常发光.设(甲)、(乙)两电路消耗的总功率分别为P
1
、P
2
,则
A.P
1
<3P
2
B.P
1
=3P
2
C.P
1
>3P
2
D.3P
1
=P
2
题型:不详
难度:
|
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如图所示电路中,电阻R
1
=8Ω。当电键K断开时,理想电压表V
1
的示数为5.7V,理想电流表的示数为0.75A,电源总功率是9W;当电键K闭合时,理想电压表V
2
的示数为4V。若电键断开和闭合时电源内阻损耗的电功率之比是9:16。求电源的电动势E和电阻R
2
、R
3
的阻值。
题型:不详
难度:
|
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