20070411

A．測擺線長時擺線拉得過緊

B．?dāng)[線上端沒有牢固地系于懸點(diǎn)，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了

C．開始計時的時候，秒表過早按下

D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動數(shù)為50次

   （2）某同學(xué)做“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)。

        ①他采用如圖21―1所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測量。圖21―2給出了做實(shí)驗(yàn)所需要的各種儀器。請你按電路圖把它們連成實(shí)驗(yàn)電路。

②這位同學(xué)測量時記錄了5組數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)填入了以下表格中。請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖21―3中畫出U―I圖線。根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=         V，內(nèi)阻r=             Ω。

次數(shù)

1

2

3

4

5

I（A）

0.15

0.25

0.36

0.45

0.56

U（V）

1.40

1.35

1.30

1.25

1.20

        ③這位同學(xué)對以上實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了誤差分析。其中正確的是            。

              A．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電壓表的分流作用

              B．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電流表的分壓作用

              C．實(shí)驗(yàn)測出的電動勢小于真實(shí)值

              D．實(shí)驗(yàn)測出的內(nèi)阻大于真實(shí)值

22．（16分）如圖所示，在半徑為R，質(zhì)量分布均勻的某星球表面，有一傾角為θ的斜坡。以初速度v₀向斜坡水平拋出一個小球。測得經(jīng)過時間t，小球垂直落在斜坡上的C點(diǎn)。求：（1）小球落到斜坡上時的速度大小v；

   （2）該星球表面附近的重力加速度g；

   （3）衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動的速度。

23．（18分）如圖甲所示，空間有Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)兩個有理想邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向如圖所示。兩磁場區(qū)域之間有寬度為s的無磁場區(qū)域Ⅱ。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L（L>s）的正方形線框，每邊的電阻為R。線框以垂直磁場邊界的速度v水平向右勻速運(yùn)動，從Ⅰ區(qū)經(jīng)過Ⅱ區(qū)完全進(jìn)入Ⅲ區(qū)，線框ab邊始終與磁場邊界平行。求：

   （1）當(dāng)ab也在Ⅱ區(qū)運(yùn)動時，dc邊所受安培力的大小和方向；

   （2）線框從完全在Ⅰ區(qū)開始到全部進(jìn)入Ⅲ區(qū)的整個運(yùn)動過程中產(chǎn)生的焦耳熱；

   （3）請在圖乙的坐標(biāo)圖中畫出，從ab邊剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)，到cd邊剛進(jìn)入Ⅲ區(qū)的過程中，d、a兩點(diǎn)間的電勢差U_da隨時間t變化的圖線。其中E₀=BLv。

24．（20分）如圖甲是一種自由電子激光器的原理示意圖。經(jīng)電場加速后的高速電子束，射入上下排列著許多磁鐵的管中。相鄰兩塊磁鐵的極性是相反的。電子在垂直于磁場的方向上擺動著前進(jìn)，電子在擺動的過程中發(fā)射出光子。管子兩端的反射鏡（圖中未畫出）使光子來回反射，光子與自由電子發(fā)生相互作用，使光子能量不斷增大，從而產(chǎn)生激光輸出。

   （1）若該激光發(fā)射激光的功率為P=6.63×10⁹W，激光的頻率為v=1.0×10¹⁶Hz。則該激光器每秒發(fā)出多少個激光光子？（普朗克常量h=6.63×10^―34J?s）

   （2）若加速電壓U=1.8×10⁴V，取電子質(zhì)量m=9×10^―31kg，電子電荷量e=1.6×10^―19C。每對磁極間的磁場可看作勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=9×10^―4T。每個磁極的左右寬度為L=30cm，厚度為2L。忽略左右磁極間的縫隙距離，認(rèn)為電子在磁場中運(yùn)動的速度大小不變。電子經(jīng)電場加速后，從上下磁極間縫隙的正中間垂直于磁場方向射入第1對磁極的磁場中，電子一共可通過幾對磁極？在圖乙的俯視圖中，畫出電子在磁場中運(yùn)動軌跡的示意圖（尺寸比圖甲略有放大）。