如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图.它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.10 m.匝数n＝20匝的线圈.磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布．在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B＝ T.线圈的电阻为R1＝0.50 Ω.它的引出线接有R2＝9.5 Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P端.使线圈沿轴线做往复运动.便有� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.10 m、匝数n＝20匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)．在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B＝ T，线圈的电阻为R₁＝0.50 Ω，它的引出线接有R₂＝9.5 Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠．当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计)．求：

(1)小电珠中电流的最大值；

(2)电压表的示数；

(3)t＝0.1 s时外力F的大小；

【答案】

(1) 0.16 A. (2) 1.07 V(3) 0.128 N.

【解析】(1)由题意及法拉第电磁感应定律知道，由于线圈在磁场中做往复运动，产生的感应电动势的大小符合正弦曲线变化规律，线圈中的感应电动势的最大值为：E_m＝nBlv＝nB2πrv_m，电路总电阻为：R₁＋R₂，那么小电珠中电流的最大值为I_m＝＝＝0.16 A.

(2)电压表示数为有效值

U＝＝I_mR₂＝×0.16×9.5 V＝0.76 V≈1.07 V.

(3)当t＝0.1 s也就是T/4时，外力F的大小为F＝nB2πrI_m＝v_m＝0.128 N.

本题考查了法拉第电磁感应以及交流电的综合知识，由题意及法拉第电磁感应定律知道，由于线圈在磁场中做往复运动，产生的感应电动势的大小符合正弦曲线变化规律，可求出线圈中的感应电动势的最大值，根据欧姆定律可得电流的最大值，对于交流电电路中的电表示数都为有效值，

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度．可由纸带求得．

（1）该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是

A．该实验应用了等效替代的思想方法
B．该实验应用了控制变量的思想方法
C．实验时必须先接通电源后释放小车
D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
（2）如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T．该同学用刻度尺测出AC间的距离为S₁，BD间的距离为S₂，则打B点时小车运动的速度v_B=

，小车运动的加速度a=

S2-S1

2T2

S2-S1

2T2

．
（3）某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的

数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与

的图象．

次数

小车加速度a/m?s-2

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

小车质量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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科目：高中物理 来源： 题型：

如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度．可由纸带求得．
（1）该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是

A．该实验应用了等效替代的思想方法
B．该实验应用了控制变量的思想方法
C．实验时应先释放小车后接通电源
D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
（2）如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T．该同学用刻度尺测出AC间的距离为S₁，BD间的距离为S₂，则打B点时小车运动的速度v_B=

，小车运动的加速度a=

．

（3）某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的

数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与

的图象．

次数

小车加速度a/m?s^-2

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

小车质量m/kg

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

/kg^-1

3.50

2.50

2.00

1.40

1.00

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科目：高中物理 来源：2013届四川省树德中学高三下学期三月月考物理试卷（带解析） 题型：实验题

I、（8分）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变。

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=       mm．
（2）实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的        ；
（3）下列不必要的一项实验要求是(     ) 。
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M,用（2）问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F=           。
II、（8分）实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电压表与较大的电阻的并联。测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：
①待测电压表（量程3V，内阻约3kΩ待测）一只；②电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只；③电池组（电动势约为3V，内阻很小可忽略不计）；④滑动变阻器一个；⑤变阻箱（可以读出电阻值，0-9999Ω）一个；⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
（1）该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是           （填“甲”或“乙”）电路。

（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和            （填上文字和符号）；
（3）（单选题）选择下面坐标轴，作出相应的直线图线。（   ）
（A）U—I       （B）U—1/I  （C）1/U—R     （D）U—R
（4）设直线图像的斜率为k、截距为b，请写出待测电压表内阻表达式Rv＝

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科目：高中物理 来源：2013届江苏省扬州市高三上学期期中调研测试物理试卷（带解析） 题型：实验题

如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度。可由纸带求得。

（1）该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是
A．该实验应用了等效替代的思想方法
B．该实验应用了控制变量的思想方法
C．实验时必须先接通电源后释放小车
D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
(2)如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T．该同学用刻度尺测出AC间的距离为S₁，BD间的距离为S₂，则打B点时小车运动的速度＝，小车运动的加速度a= ．

(3)某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与的图像．