如图l所示,用导线绕成面积S=0.05m2的线圈,匝数n=100,线圈与某种半导体材料制成的光敏电阻R连接成闭合回路.线圈处于匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈所在

如图l所示,用导线绕成面积S=0.05m2的线圈,匝数n=100,线圈与某种半导体材料制成的光敏电阻R连接成闭合回路.线圈处于匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈所在

题型:不详难度:来源:
如图l所示,用导线绕成面积S=0.05m2的线圈,匝数n=100,线圈与某种半导体材料制成的光敏电阻R连接成闭合回路.线圈处于匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈所在平面,选择垂直纸面向里为磁感应强度的正方向.磁感应强度B随时间的变化关系如图2所示.P为一圆盘,由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成,它可绕垂直于盘面的中心轴转动,圆盘转动的周期T=1s.当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R时,R的阻值分别为10Ω、30Ω、60Ωd.不计螺线管、回路中导线和开关的电阻.

魔方格

(1)求线圈中感应电动势的大小;
(2)求0到1.0s时间内流过电阻R的电量;
(3)若以定值电阻R"替代电路中的光敏电阻,要使定值电阻R"和光敏电阻R在同一较长时间内产生的电热相等,求这个定值电阻R"的阻值.
答案
(1)由图象可知磁感应强度的变化率
△B
△t
=0.6 T/s

所以,感应电动势E=n
△Φ
△t
=nS
△B
△t
=3V

(2)当光敏电阻阻值为10Ω时,电流I1=
E
R1
=0.3 A

当光敏电阻阻值为30Ω时,电流I2=
E
R2
=0.1 A

当光敏电阻阻值为60Ω时,电流I3=
E
R3
=0.05 A

由于圆盘转动的周期为l s,所以0~1 s时间内,电流为上述三个值的时间都为△t=
1
3
s
,因此,0~1.0 s时间内流过电阻R的电量q=I1△t+I2△t+I3△t=0.15 C;
(3)在一段较长时间t内,要满足定值电阻R"和光敏电阻R在同一较长时间内产生的电热相等.即当分别在定值电阻R"和光敏电阻R两端加电压U时,
满足:
U2
R1
×
t
3
+
U2
R2
×
t
3
+
U2
R3
×
t
3
=
U2
R′
t

把R1、R2、R3分别代入上式,可得,R"=20Ω.
答:(1)感应电动势为3V;
(2)通过电阻的电荷量为0.15C;
(3)电阻阻值为20Ω.
举一反三
如图所示
魔方格
,正方形线框 abcd 的总电阻为0.04Ω,质量为  6.4g,边长为0.4m,用绝缘丝线竖直悬挂,其 ab 边水平.图中两虚线之间是垂直于线框平面向里的匀强磁场,磁场上边界正好通过ac和bd的中点.磁感应强度从0.2T开始以0.1T/s的变化率均匀增大. 问:
(1)经多长时间悬线的拉力为零?
(2)写出悬线拉力F 与时间 t 关系表达式;
(3)画出在悬线拉力F 减小到零的过程中,F 随时间 t 变化的关系图线.
题型:青岛一模难度:| 查看答案
当线圈中的磁通量发生变化时,下列说法中正确的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
题型:虹口区一模难度:| 查看答案
A.线圈中一定有感应电流
B.线圈中有感应电动势时,其大小与磁通量成正比
C.线圈中一定有感应电动势
D.线圈中有感应电动势时,其大小与磁通量的变化量成正比
如图所示,线框用裸导线组成,cd、ef两边竖直放置且相互平行,裸导体ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动,在螺线管内有图示方向磁场B1,若
B1
△t
=10T/s均匀增加,而ab所在处为匀强磁场B2=2T,螺线管匝数n=4,螺线管横截面积S=0.1m2.导体棒ab质量m=0.02kg,长L=0.1m,整个电路总电阻R=5Ω,试求(g取10m/s2):
(1)ab下落时的最大加速度.
(2)ab下落时能达到的最大速度.魔方格
光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0;照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开.电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50mA时,3、4接通.励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA.
(1)利用下表中的器材设计一个自动控制路灯的电路,在虚线框内画出电路图.
题型:闵行区模拟难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
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序号器材描述
1光敏电阻R1,符号
魔方格
2灯泡L:额定电压36V,额定功率40W
3电磁开关:符号
魔方格
4蓄电池E:电动势36V,内阻不计;
5保护电阻R2
6开关S、导线若干
如图所示,当一条形磁铁插入线圈的瞬间,线圈中______(填“有”或“无”)感应电流产生,若第一次缓慢插入,流过R的电流大小为I1,第二次迅速插入,流过R的电流大小为I2,则两次电流大小的比较为______.