某課外興趣小組為研究感應(yīng)器設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，光滑導(dǎo)軌MN、PQ傾斜固定，與足夠長水平固定的光滑導(dǎo)軌MR、PS在M、P兩點(diǎn)光滑連接，水平導(dǎo)軌處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，在水平導(dǎo)軌兩側(cè)安裝有“感應(yīng)控制器”，其結(jié)構(gòu)中包括感應(yīng)器1、感應(yīng)器2和鎖定控制器，現(xiàn)將導(dǎo)體棒A垂直導(dǎo)軌放置在水平導(dǎo)軌上，并置于鎖定控制器處，導(dǎo)體棒B 垂直放置在傾斜導(dǎo)軌某處，由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒B到達(dá)MP處時(shí)，被感應(yīng)器1感應(yīng)，并發(fā)送鎖定信號(hào)到鎖定控制器，瞬間鎖定導(dǎo)體棒A，使其不得水平移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒B運(yùn)動(dòng)到CD處時(shí)，被感應(yīng)器2感應(yīng)，并發(fā)送解鎖信號(hào)到鎖定控制器，瞬間解鎖導(dǎo)體棒A，之后兩導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)。如圖所示，兩導(dǎo)體棒的質(zhì)量為ma=mb=2kg,磁場的感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，MP CD間的距離為L₀=1m,導(dǎo)軌寬L=1m,兩導(dǎo)體棒的電阻為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，CD與AB間距離足夠大，導(dǎo)體棒B釋放的位置到水平導(dǎo)軌的高度H=0.8m，（g=10m/s2）求（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）導(dǎo)體棒到達(dá)感應(yīng)器2處時(shí)的速度大小。

（2）由于感應(yīng)控制器的安裝使系統(tǒng)多損失的機(jī)械能。

圖1

圖2是該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的示意圖（虛線表示定子的鐵芯M）。矩形線框abcd可繞過ad、cb的中點(diǎn)并與圖 1中的鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸OO′旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，線框的ab、cd邊始終處在圖1所示的縫隙內(nèi)的磁場中。已知ab邊長l₁=25.0 cm，ad邊長l₂=10.0 cm，線框共有N=8匝導(dǎo)線，旋轉(zhuǎn)的角速度ω=250 rad/s。將發(fā)電機(jī)的輸出端接入圖中的裝置K后，裝置K能使交流電變成直流電，而不改變其電壓的大小。直流電的一個(gè)輸出端與一可變電阻R相連，可變電阻的另一端P是直流電的正極，直流電的別一個(gè)輸出端Q是它的負(fù)極。

圖2

圖3是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在CuSO₄稀溶液中，銅片與引出導(dǎo)線相連，引出端分別為x、y。

圖3

Ⅰ.現(xiàn)把直流電的正、負(fù)極與兩銅片的引線端相連，調(diào)節(jié)R，使CuSO₄溶液中產(chǎn)生I=0.21 A的電流。假設(shè)發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻可忽略不計(jì)，兩銅片間的電阻r是恒定的。

（1）求每匝線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小。

（2）求可變電阻R與 A、B間電阻r之和。

Ⅱ.（1）當(dāng)以I=0.21 A的電流電解60 min后，測得銅片A的質(zhì)量增加了0.25 g，則圖3裝置中的x端應(yīng)與直流電的______極相連，它是電解池的______極。

（2）電解后銅片B的質(zhì)量______。（答“增加”“減少”或“不變”）

（3）列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)測得的阿伏加德羅常數(shù)N_A。

（已知電子電量e=1.60×10^－19C）

　　下圖是一臺(tái)電機(jī)定子中的磁場分布圖，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀．M是圓柱形鐵芯，它與磁極的柱面共軸．磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿圓柱半徑、大小近似均勻的磁場，磁感強(qiáng)度B＝0.050T．

　　下圖是該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的示意圖(虛線表示定子的鐵芯M)．矩形線框abcd可繞過ad、cb邊的中點(diǎn)并與圖中的鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，線框的ab、cd邊始終處在圖所示的縫隙內(nèi)的磁場中．已知cb邊長＝25.0cm，ad邊長＝10.0cm，線框共有N＝8匝導(dǎo)線，裝置的角速度ω＝250/s．將發(fā)電機(jī)的輸出端接入圖中的裝置K后，裝置K能使交流電變成直流電，而不改變其電壓的大�。�直流電的另一個(gè)輸出端與一可變電阻R相連，可變電阻的另一端P是直流電的正極，直流電的另一個(gè)輸出端Q是它的負(fù)極．

　　下圖是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在稀溶液中，銅片與引出導(dǎo)線相連，引出端分別為x、y．

　　現(xiàn)把直流電的正、負(fù)極與兩銅片的引線端相連，調(diào)節(jié)R，使溶液中產(chǎn)生I＝0.21A的電流．假設(shè)發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻可忽略不計(jì)，兩銅片間的電阻r是恒定的．

(1)求每匝線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大�。�

(2)求可變電阻R與A、B間電阻r之和．

(3)當(dāng)以I＝0.21A的電流電解60min后，測得銅片A的質(zhì)量增加了0.25g，則如圖裝置的x端應(yīng)與直流電的________極相連，它是電解池的________極．

(4)電解后銅片B的質(zhì)量________．(填“增加”、“減少”或“不變”)

(5)列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)測得的阿伏加德羅常數(shù)．(已知電子電量e＝1.60×C)