(11分)在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置,如图所示:在轮子的边缘贴上小磁体,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(即DIS实验

◎ 题目

(11分)在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置,如图所示:在轮子的边缘贴上小磁体,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材)。如果小线圈的面积为,圈数为匝,小磁体附近的磁感应强度最大值为,回路的总电阻为,实验发现,轮子转过角,小线圈的磁感应强度由最大值变为零。因此,他说“只要测得此时感应电流的平均值,就可以测出转轮转速的大小。”请你运用所学的知识,通过计算对该同学的结论作出评价。

◎ 答案

◎ 解析

(11分)设转轮的角速度、转速分别为,轮子转过角所需时间为,通过线圈的磁通量的变化量为,线圈中产生的感应电动势的平均值为:…………①1分
根据法拉第电磁感应定律有:…………②2分
由闭合电路欧姆定律可知:感应电流的平均值:…………③2分
又因为:…………④2分
联立①②③④式,得: ………2分
由此可见,该同学的结论是正确的。……2分

◎ 知识点

    专家分析,试题“(11分)在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置,如图所示:在轮子的边缘贴上小磁体,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(即DIS实验…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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