某發(fā)光元件D的伏安特性曲線如圖1所示，元件在達(dá)到正向?qū)妷篣D后能夠發(fā)光，為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，可認(rèn)為發(fā)光后元件兩端電壓保持為UD不變（UD附近伏安特性曲線的斜率極陡），電壓小于UD或加反向電壓時(shí)，元件均處于截止?fàn)顟B(tài)。將該元件通過(guò)水平直導(dǎo)線MN接入光滑豎直平行導(dǎo)軌中，如圖2所示，該導(dǎo)軌間距L=0.5m,MN下方0.4m處有一根導(dǎo)體棒PQ水平跨接在導(dǎo)軌上，緊接PQ正下方的導(dǎo)軌間交替分布著垂直紙面方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、寬度d=0.1m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。除發(fā)光元件外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力不計(jì)。
（1）開(kāi)始時(shí)鎖定PQ，在PQ正上方空間里施加一垂直紙面向外、均勻增加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率ΔBΔt=12.5T/s時(shí)，元件恰好能導(dǎo)通發(fā)光，求UD的值及流過(guò)元件D的電流方向；
（2）撤去PQ上方的磁場(chǎng)同時(shí)解除鎖定，求元件再次發(fā)光時(shí)PQ所在的磁場(chǎng)區(qū)域序號(hào)n的值；
（3）求元件最終的閃爍周期（連續(xù)明暗一次的時(shí)間），需保留三位有效數(shù)字。
ΔB
Δ
t
【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：101引用：2難度：0.3
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1．圖甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類(lèi)歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)——圓盤(pán)發(fā)電機(jī)．圖乙為其示意圖，銅盤(pán)安裝在水平的銅軸上，磁感線垂直穿過(guò)銅盤(pán)；兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤(pán)邊緣接觸，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán)，電阻R就有電流通過(guò)．則下列說(shuō)法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/18 20:30:2組卷：53引用：2難度：0.6 -
2．海浪機(jī)械能是未來(lái)可使用的綠色能源之一，利用海浪發(fā)電可加速地球上碳中和的實(shí)現(xiàn)．某科技小組設(shè)計(jì)的海浪發(fā)電裝置的俯視圖如圖所示，圓柱體磁芯和外殼之間有輻射狀磁場(chǎng)，它們可隨著海浪上下浮動(dòng)，磁芯和外殼之間的間隙中有固定的環(huán)形導(dǎo)電線圈，線圈的半徑為L(zhǎng)，電阻為r,所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為B，磁芯和外殼隨海浪上下浮動(dòng)的速度為v,v隨時(shí)間t的變化關(guān)系為，其中的T為海浪上下浮動(dòng)的周期．現(xiàn)使線圈與阻值為R的電阻形成回路，則該發(fā)電裝置在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的電能為（ ?。?/h2>v=v0sin2πTt發(fā)布：2024/12/20 16:0:2組卷：336引用：4難度：0.3 -
3．如圖所示運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體，其產(chǎn)生的感生電勢(shì)的方向，下列說(shuō)法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：1引用：0難度：0.5
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