題目列表(包括答案和解析)
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
I/A | 0.100 | 0.200 | 0.310 | 0.320 | 0.500 | 0.570 |
U/V | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |
測量電源的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為6V,r約為1.5Ω)。器材:量程3V的理想電壓表V,量程0.6A的電流表A(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=8.5Ω,滑線變阻器R′(0——10Ω),開關(guān)S,導線若干。
①畫出實驗電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出。
②用筆畫線代替導線完成實物連接圖。
③實驗中,當電流表讀數(shù)為I1時,電壓表讀數(shù)為U1;當電流表讀數(shù)為I2時,電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E= ,r= 。(用I1,I2,U1,U2及R表示)
某同學為了測電流表A1的內(nèi)阻r1的精確值,準備了如下器材:
A.電流表A1:量程100mA,內(nèi)阻約5Ω
B.電壓表V1:量程15V,內(nèi)阻約l0kΩ
C.電壓表V2:量程3V,內(nèi)阻約5kΩ
D.定值電阻R0:阻值20Ω
E.滑動變阻器R1:0~10Ω,額定電流為1A
F.滑動變阻器R2:0~1000Ω,額定電流為0.2A
G.電源E:電動勢為6V,內(nèi)阻較小
H.導線、電鍵
要求:電流表A1的示數(shù)從零開始變化,且能多測幾組數(shù)據(jù),盡可能使電壓表的表針偏轉(zhuǎn)范圍大。
①實驗中電壓表應選用 ,滑動變阻器應選用 (填器材前面的字母序號);②在右上方虛線方框中畫出測量用的電路圖;③若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算電流表A1的內(nèi)阻r1,其中電壓表的示數(shù)用U表示,電流表的示數(shù)用I表示,則所測電流表A1的內(nèi)阻r1巧的表達式為 。
一、本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項是正確的,有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分。
題 號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答 案
CD
AC
D
AB
C
BD
AD
BC
ABC
BC
二、本題共3小題,共14分。
11.(1)左; (2分) (2)大 (2分)
12.(1)小于; (2分) (2)9.4 (2分)
13.(1)R1; (2分) (2)見答圖1;(2分)
(3)BD (2分)
三、本題共7小題,共56分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
14.(7分)
解:(1)金屬桿剛進入磁場切割磁感線產(chǎn)生的電動勢E=Blv,…………………(1分)
根據(jù)閉合電路歐姆定律,通過電阻R的電流大小I=
=
(2)M、N兩端電壓為路端電壓,則UMN=IR=0.4V…………………………………(2分)
(3)每秒鐘重力勢能轉(zhuǎn)化為電能E=(R+r)t =0.25J…………………………(2分)
15.(7分)
解:(1)帶電粒子勻速通過場區(qū)時受到的電場力與洛侖茲力平衡,qE=qv0B,解得磁感應強度……………………………………………………………………(2分)
(2)電子通過電場區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離……………………………………(2分)
(3)設粒子運動到下極板時的動能大小為Ek,根據(jù)動能定理
q?2E?d = Ek-………………………………………………………………(1分)
解得Ek =………………………………………………………………………(2分)
16.(8分)
解:(1)油滴速度為時所受阻力=k,
油滴向下勻速運動時,重力與阻力平衡,有=mg……………………………………(1分)
…………………………………………………………………………(1分)
則…………………………………………………………………………(2分)
(2)設油滴所帶電荷量為q,油滴受到的電場力F電,
油滴向上勻速運動時,阻力向下,油滴受力平衡,………………(2分)
則油滴所帶電荷量 ………………………………………………(2分)
17.(8分)
解:(1)在0~0.3s時間內(nèi)感應電動勢……………(1分)
在0.3~0.5s時間內(nèi)感應電動勢………………………(1分)
(2)在0~0.3s時間內(nèi)………(1分)
在0.3~0.5s時間內(nèi)…………(1分)
i-t圖象如答圖2所示!1分)
(3)在0~0.3s時間內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量……(1分)
在0.3~0.5s時間內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量 ……(1分)在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q=20(Q1+Q2)=9.42×10-2J…………………………(1分)
說明:其他解法正確也得分,數(shù)值計算問題不重復扣分。
18.(8分)
解:(1)電子打到熒光屏上時速度的大小等于它飛出加速電場的速度大小,設為v,由動能定理………(1分)
解得……………………………………(2分)
(2)當磁感應強度為峰值B0時,電子束有最大偏轉(zhuǎn),在熒光屏上打在Q點,。電子運動軌跡如答圖3所示,設此時的偏轉(zhuǎn)角度為θ,由幾何關(guān)系可知,
,……………………………(1分)
根據(jù)幾何關(guān)系,電子束在磁場中運動路徑所對圓心角α=θ,而…………………(1分)
由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得evB0=mv2/R………………………………………(1分)
解得…………………………………………………………………………(2分)
19.(9分)
解:(1)電場力F電與洛侖茲力f洛大小之比……………………(2分)
(2)電場力與場強方向相同,洛侖茲力與磁感應強度方向(即場強方向)垂直,帶電質(zhì)點受電場力和洛侖茲力的合力與重力平衡,故磁場和電場方向與yOz平面平行,與-y方向成53°斜向下,方向如答圖4所示。
(qE)2+(qv0B)2=(mg)2……………………………(1分)
解得q=2.0×10-5C……………………………………(2分)
(3)撤去磁場后,帶電質(zhì)點在沿x軸方向上做勻速直線運動,經(jīng)過時間t=0.20s,沿x軸方向上的位移x=v0t=20m………………………………………………………………(1分)
帶電質(zhì)點受恒定合力,其大小等于洛侖茲力,方向與洛侖茲力方向相反。由幾何關(guān)系可知質(zhì)點受合力方向與+y方向成37°斜向下。
質(zhì)點的加速度,
位移s在y軸方向的分量y=scos37°=9.6cm,………………………………………(1分)
在z軸方向的分量z=-ssin37°=-7.2cm!1分)
所以,經(jīng)過時間t=0.2s帶電質(zhì)點的位置為(20m,9.6cm,-7.2cm)……………(1分)
20.(9分)
解:(1)磁流體發(fā)電機電動勢E=Bdv ……………………………………………………(1分)
用左手定則判斷出正離子向N板偏轉(zhuǎn),因此N板的電勢高…………………………(1分)
(2)兩板間海水的電阻,回路中的電流……………………………(1分)
磁場對管道內(nèi)海水的作用力F磁=BId
解得F磁=……………………………………………………………………… (1分)
方向與v方向相反(水平向東) ……………………………………………………………(1分)
(3)在t時間內(nèi)管道中海水移動的距離為s=vt …………………………………………(1分)
在t時間內(nèi)克服摩擦阻力的功W1=kvs,克服磁場力做功W2=F磁s ………………(1分)
在t時間內(nèi)磁流體發(fā)電機消耗的總機械能E=W1+W2=……… (2分)
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