Question

、(8分)一水平放置、半径为 r 的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中以

、(8分)一水平放置、半径为 r 的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图。光源 A 中射出的光可照到 B 中的接收器上，若 A 、 B 间的光路被遮断，显示器 C 上可显示出光线被遮断的时间。 圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示(只画了部分图)；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丁所示(只画了部分图)。由图可知：(1) 圆盘的直径 d 为________cm；(2) 挡光片的宽度 l 为________mm；(3) 若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为 rad/s(保留3位有效数字)。(4) 金属圆盘中心O与边缘的电压为 。(用字母 B 、 d 、ω表示)

Answer 1

(1) _ 24.815 _cm；(2) _ 9.970  mm；(3)  1.58 ～ 1.62 rad/s(保留3位有效数字)。 (4) (用字母 B 、 d 、ω表示)

(1) 圆盘的直径 d ：主尺248mm游标尺（不需要估读）：3×0.05mm相加等248.15mm=24.815cm (2) 挡光片的宽度 l ：主尺9.5mm.，副尺（需要估读）47.0×0.01mm相加等99.70mm=9.970cm (3) 圆盘转动的线速度： l /t=v，ω=v/r，r=d/2，得ω="161" rad/s (4)根据感应电动势E=