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课时巩固练(21) 电磁学实验
基础巩固练
1.如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,在如下电路中,合上开关后可能出现的情况有:
(1)将A线圈中迅速插入铁芯时,灵敏电流计指针将向 (填“左”或“右”)偏转。
(2)A线圈插入B线圈后,开关由闭合到断开时,灵敏电流计指针将向 (填“左”或“右”)偏转。
(3)A线圈插入B线圈后,闭合开关,将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端,第一次快速滑动,第二次滑动较慢,两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1 E2;通过线圈B导线横截面电荷量的大小关系是q1 q2(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
解析 (1)根据题意,当闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明B线圈中磁通量变大时,引起的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏;故将A线圈中迅速插入铁芯时,B线圈中磁通量增大,灵敏电流计指针将向右偏转。
(2)A线圈插入B线圈后,开关由闭合到断开时,B线圈中磁通量减小,灵敏电流计指针将向左偏转。
(3)根据公式E=,在相同的ΔΦ情况下,第一次快速滑动,所用时间Δt小,可得E1>E2,根据公式q=·Δt=·Δt=·Δt=,通过线圈B导线横截面电荷量的大小关系是q1=q2。
答案 (1)右 (2)左 (3)大于 等于
2.某班物理实验课上,同学们用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。
甲 可拆变压器零部件 乙 组装后的变压器
丙
(1)实验中可以先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响。
(2)测量副线圈电压时应当用多用电表的 (填“直流”或“交流”)电压挡,先用 (填“最大”或“最小”)量程挡试测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。
(3)若变压器原、副线圈匝数分别选择n1=800匝,n2=400匝,原线圈与10 V正弦式交流电源相连,用理想电压表测得输出电压U2=3 V,输出电压测量值明显小于理论值,可能的原因是 (填选项字母)。
A.原线圈匝数n1少于800匝
B.副线圈匝数n2多于400匝
C.副线圈阻值较大
D.铁芯B没有安装在铁芯A上
(4)在解决(3)中问题后,该同学多次改变副线圈匝数进行实验,记录多组副线圈输出电压U2和对应副线圈匝数n2,作出了U2-n2图像如图丙所示,实验时原线圈中磁通量的变化率为 。
解析 (2)变压器是对交流电变压,因此副线圈输出的是交流电压,测量副线圈电压时应用多用电表的交流电压挡。测量副线圈电压时应当先用最大量程挡试测,避免用最小量程挡测量损坏交流电压表。
(3)若变压器原、副线圈匝数分别选择n1= 800匝,n2=400匝,原线圈与10 V正弦式交流电源相连,由理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比成正比关系,可得U2=5 V。用理想电压表测得输出电压U2=3 V,输出电压测量值明显小于理论值。若原线圈匝数n1少于800匝,或副线圈匝数n2多于400匝,由变压器原、副线圈的电压与匝数的关系,可知副线圈输出电压都应增大,不会减小,A、B两项错误;用理想电压表测得输出电压,副线圈输出电压与副线圈阻值无关,C项错误;铁芯B没有安装在铁芯A上,构不成闭合磁路,使变压器产生严重的漏磁,穿过副线圈的磁通量减小,副线圈输出电压低,D项正确。
(4)原、副线圈中磁通量的变化率相等,由电磁感应定律可得U2=n2可知U2-n2图像的斜率即为磁通量的变化率,可得=。
答案 (2)交流 最大 (3)D (4)
3.某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性,制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
甲 乙
(1)该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值,示数如图甲所示,则此时热敏电阻的阻值为RT= kΩ。
(2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图乙所示的实验电路,定值电阻R0=2.0 kΩ,则在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (填“左”或“右”)端;在某次测量中,若毫安表A1的示数为2.25 mA,A2的示数为1.50 mA,两电表可视为理想电表,则热敏电阻的阻值为 kΩ。
丙 丁
(3)经过多次测量,该同学得到热敏电阻阻值随温度的变化关系图像如图丙所示,可知该热敏电阻的阻值随温度升高变化得越来越 (填“快”或“慢”)。
(4)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示,其中电源电动势E=6.0 V,定值电阻R=1.8