傅明峰
A卷
一、選擇題(1-6題為單選題,7-10題為多選題)
1. 2018年11月16日第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)“修訂國(guó)際單位制”決議,正式更新包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“千克”在內(nèi)的四項(xiàng)基本單位定義,即采用物理常數(shù)重新定義質(zhì)量單位“千克”、電流單位“安培”、熱力學(xué)溫度單位“開(kāi)爾文”和物質(zhì)的量單位“摩爾”。關(guān)于磁通量的單位,下列關(guān)系式正確的是( )。
A. 1 Wb=1 kg · m2/(A·s2)
B.1 Wb=1 kg/(A.s)
C.1 Wb=1 kg · m(A · s2)
D.1 Wb=1 kg/(A · s2)
2.下列關(guān)于靜電場(chǎng)的結(jié)論普遍成立的是( )。
A.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方,電勢(shì)也為零
B.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與等勢(shì)面處處垂直
C.隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小,電勢(shì)也逐漸降低
D.任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落的方向
3.一個(gè)電源接阻值為9 Q的電阻時(shí),電源兩端的電壓為1.8 V,接阻值為19 Q的電阻時(shí),電源兩端的電壓為1.9 V,則電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為( )。
A.2V,1.5 Ω
B.2.5 V,1.5 Ω
C.2 V,1 Ω
D.2.5 v,1Ω
4.新能源電動(dòng)汽車(chē)是當(dāng)代生活中重要的交通工具。某品牌觀光新能源電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電源上的銘牌標(biāo)有“96 V 210 Ah”字樣。假設(shè)此動(dòng)力電源工作時(shí)的輸出電壓恒為96 V,額定輸出功率為5.04 kW。只考慮電動(dòng)機(jī)發(fā)熱造成的損耗(其他損耗不計(jì)),該電動(dòng)汽車(chē)的效率為80%。根據(jù)上述數(shù)據(jù),下列說(shuō)法中不正確的是( )。
A.該動(dòng)力電源充滿電后的總電荷量為3.6×105C
B.該動(dòng)力電源的額定工作電流為52.5 A
C.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻約為0. 46 Ω
D.電動(dòng)汽車(chē)保持額定功率行駛的最長(zhǎng)時(shí)間是4h
5.一個(gè)電子射線管(陰極射線管)放在一通電直導(dǎo)線的上方,發(fā)現(xiàn)射線的徑跡如圖l所示,則此導(dǎo)線的放置情況及電流的流向應(yīng)該是( )。
A.導(dǎo)線如圖所示位置放置,電流從B流向A
B.導(dǎo)線如圖所示位置放置,電流從A流向B
C.導(dǎo)線垂直于紙面放置,電流流向紙內(nèi)
7.如圖3所示,一電子以一定的初速度進(jìn)入由某點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,只受靜電力作用沿圖中彎曲的虛線軌跡先后經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)。已知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為EM,電子在該點(diǎn)受到的靜電力方向與MN連線成30°角;N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為EN,電子在該點(diǎn)受到的靜電力方向與MN連線成45°角。下列說(shuō)法中正確的是( )。
A.點(diǎn)電荷Q帶正電
B.電子在M點(diǎn)的加速度大于在N點(diǎn)的加速度
C.M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)
D.電子從M點(diǎn)到N點(diǎn),系統(tǒng)的電勢(shì)能減小
8.研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示。下列說(shuō)法中正確的是( )。
A.實(shí)驗(yàn)前,只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,能使電容器帶電
B.實(shí)驗(yàn)中,只將電容器b板向上平移,靜電計(jì)指針的張角變小
C.實(shí)驗(yàn)中,只在兩極板間插入有機(jī)玻璃板,靜電計(jì)指針的張角變小
D.實(shí)驗(yàn)中,只增加極板的帶電荷量,靜電計(jì)指針的張角變大,表明電容增大
9.如圖5所示,直線I、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨電流變化的伏安特性圖像,曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性圖像。若把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接,則下列說(shuō)法中正確的是( )。
A.在兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻相等
B.在兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的電功率之比是1:2
C.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11:7
D.因?yàn)樾襞莸腢-I圖像是一條曲線,所以在小燈泡發(fā)光的過(guò)程中歐姆定律不再適用
10.由粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的等邊三角形線框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線框平面,a、c兩點(diǎn)間接一直流電源,電流方向如圖6所示。則( )。
A.導(dǎo)線ab受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力
B.導(dǎo)線abc受到的安培力小于導(dǎo)線ac受到的安培力
C.線框受到的安培力的合力為零
D.線框受到的安培力的合力方向垂直于導(dǎo)線ac向下
二、實(shí)驗(yàn)題
11.用如圖7所示的多用電表測(cè)量電阻,要用到選擇開(kāi)關(guān)K和部件S、T。
請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量:
①旋動(dòng)部件
,使指針對(duì)準(zhǔn)電流擋的零刻度。
②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置。
③將插入“+”“一”插孔的表筆短接,旋動(dòng)部件 ____ ,使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的 ___ (填“零刻度”或“∞刻度”)。
④將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小,為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟,并按___的順序進(jìn)行操作,再完成測(cè)量。
A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1 k"的位置
B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10"的位置
C.將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接
D.將兩表筆短接,旋動(dòng)合適部件,對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)
12.某研究性學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究一電器元件的伏安特性曲線。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中測(cè)得該元件兩端的電壓與通過(guò)它的電流的數(shù)據(jù)如表1。
現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:
A.靈敏電流計(jì)G,表頭滿偏電流Ig=3 mA,內(nèi)阻Rg=100Ω
B.電流表,量程為0-500 mA,內(nèi)阻約為1Ω
C.滑動(dòng)變阻器R1,阻值范圍為0-10Ω
D.滑動(dòng)變阻器R2,阻值范圍為0-100Ω
E.電阻箱R0,阻值范圍為0-9999 Ω
F.學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻不計(jì)
G.定值電阻、開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干
(1)在描繪該電器元件的伏安特性曲線時(shí),先把靈敏電流計(jì)G改裝成量程為0-3 V的電壓表滿足測(cè)量要求,則電阻箱R。接入電路的阻值R= ___Ω。
(2)為了便于調(diào)節(jié),且使測(cè)量的準(zhǔn)確度較高,應(yīng)選用如圖8所示四幅電路圖中的 ___。并在如圖9所示的實(shí)物圖上補(bǔ)充連接所選用的實(shí)驗(yàn)電路。
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出的I-U圖像如圖10所示,當(dāng)通過(guò)該元件的電流為0. 34 A時(shí),電阻為_(kāi)__Ω,功率為_(kāi)__ W。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
13.某研究性學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備測(cè)定實(shí)驗(yàn)室里一未知電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。實(shí)驗(yàn)器材如下:毫安表mA(量程0-100 mA);電壓表V(量程0-3 V);滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0-20Ω);導(dǎo)線若干,開(kāi)關(guān)S。
實(shí)驗(yàn)步驟如下,請(qǐng)完成下列問(wèn)題:
(1)設(shè)計(jì)如圖11甲所示的電路圖,正確連接如圖11乙所示的實(shí)物圖。
(2)閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R的滑片移到____ 端(選填“左”或“右”);多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,記下電壓表的示數(shù)U和毫安表的示數(shù)I;某次測(cè)量時(shí)毫安表的示數(shù)如圖12所示,其讀數(shù)為_(kāi)__mA。
(3)通過(guò)減小滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值測(cè)出多組U和I的數(shù)據(jù),得到如圖13所示的U-I圖像。根據(jù)圖像求得電源的電動(dòng)勢(shì)E= ____(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻r=(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
三、計(jì)算題
14.如圖14所示,一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角θ=37°的光滑斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),小物塊恰好靜止。重力加速度用g表示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(l)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。
(2)將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的1/2時(shí),求小物塊加速度a的大小。
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2后,求小物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能E
15.在如圖15所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,定值電阻R1=R2=R3=R,水平放置的平行板電容器的電容為C,兩極板間的距離為d,重力加速度為g。
(l)開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí),平行板電容器的電壓是多大?所帶電荷量是多少?
(2)開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí),有一帶電微粒恰好能在平行板電容器中靜止不動(dòng),請(qǐng)判斷該微粒的電性,并求其比荷。
(3)在開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)到閉合穩(wěn)定的過(guò)程中,流過(guò)電阻R2的電荷量為多少?
16.如圖16所示,在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸負(fù)方向;在y<0的空間中存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面(紙面)向外。一電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子,經(jīng)過(guò)y軸上y=h處的P,點(diǎn)時(shí)的速率為v0,方向沿x軸正方向;然后經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)=2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并經(jīng)過(guò)y軸上y=- 2h處的P3點(diǎn)。不計(jì)粒子自身重力。求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。
(2)粒子經(jīng)過(guò)P2點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向。
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
(4)粒子從P1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P3點(diǎn)所用的時(shí)間。
B卷
一、選擇題(1-6題為單選題,7-10題為多選題)
1.中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針?shù)h,則能指南,然常微偏東,不全南也?!边M(jìn)一步研究表明,地球周?chē)卮艌?chǎng)的磁感線分布示意如圖1所示。結(jié)合上述材料,下列說(shuō)法中正確的是( )。
A.地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極完全重合
B.地球內(nèi)部不存在磁場(chǎng),地磁場(chǎng)南極在地理北極附近
C.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行
D.地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用
2.如圖2所示,固定一帶負(fù)電小球a的絕緣支架放在電子秤上,此時(shí)電子秤示數(shù)為F。現(xiàn)將帶負(fù)電的另一小球6移至距離小球a正上方L時(shí),電子秤示數(shù)為F1。若只將小球6的電
4.則圖4所不,用電流天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。如圖5所示的載流線圈匝數(shù)相同,邊長(zhǎng)MN相等,將它們分別掛在天平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流,天平處于平衡狀態(tài)。若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化,則天平最容易失去平衡的是( )。
5.如圖6所示為某電容傳聲器的結(jié)構(gòu)示意圖,當(dāng)人對(duì)著傳聲器講話時(shí),膜片會(huì)振動(dòng)。若某次膜片振動(dòng)時(shí),膜片與極板間的距離增大,則在此過(guò)程中( )。
A.膜片與極板間的電容增大
B.極板所帶電荷量增大
C.膜片與極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大
D.電阻R中有電流通過(guò)
6.如圖7甲所示,某靜電除塵裝置矩形通道的長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為6、高為d,其前、后面板為絕緣材料,上、下面板為金屬材料。如圖7乙所示是此裝置的截面圖,上、下兩板與電壓恒為U的高壓直流電源相連。帶負(fù)電的塵埃以水平速度v0進(jìn)入矩形通道,當(dāng)碰到下板后其所帶的電荷被中和,同時(shí)被收集。將收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值,稱(chēng)為除塵率。不計(jì)塵埃所受的重力及塵埃之間的相互作用。要提高除塵率,下列方法可行的是( )。
A.只增大長(zhǎng)度L
B.只增大高度d
C.只增大寬度b
D.只增大速度v0
7.在坐標(biāo)-x0到x0之間有一靜電場(chǎng),x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)∞隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖8所示。一電荷量為e的質(zhì)子從 - x0處以一定初動(dòng)能僅在靜電力作用下沿x軸正方向穿過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域,則該質(zhì)子( )。
A.在-x0-0區(qū)間一直做減速運(yùn)動(dòng)
B.在0-x0區(qū)間受到的靜電力一直減小
C.在-x0 -0區(qū)間電勢(shì)能一直減小
D.在-x0-0區(qū)間電勢(shì)能一直增大
8.用標(biāo)有“6V3W”字樣的燈泡Li和標(biāo)有“6V 6W”字樣的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖9甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,其中電源電動(dòng)勢(shì)E=9 V。圖9乙是通過(guò)這兩個(gè)燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線。當(dāng)其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)( )。
A.電流表的示數(shù)為1A
B.電壓表的示數(shù)約為6V
C.電路的輸出功率為4W
D.電源內(nèi)阻為2 Ω
9.加速器是當(dāng)代科研、醫(yī)療等領(lǐng)域常用的設(shè)備。如圖10所示為回旋加速器的原理圖,其核心部分是兩個(gè)半徑均為R的中空半圓金屬D形盒,并處于垂直于盒底的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。接上電壓為U的高頻交流電源后,狹縫中將形成周期性變化的電場(chǎng),使圓心處的帶電粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速。若不考慮相對(duì)論效應(yīng)、粒子自身重力和粒子在狹縫中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,則下列說(shuō)法中正確的是( )。
A.高頻交流的周期是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期的2倍
B.U越大,帶電粒子最終射出D形盒時(shí)的速度就越大
C.帶電粒子在加速器中能獲得的最大動(dòng)能只與B、R有關(guān)
D.若用該回旋加速器分別加速不同的帶電粒子,則可能要調(diào)節(jié)交變電場(chǎng)的頻率
10.如圖11所示,磁流體發(fā)電機(jī)的通道是一長(zhǎng)為L(zhǎng)的矩形管道,通道中左、右兩側(cè)壁是導(dǎo)電的,其高為h,相距為a,而通道的上下壁是絕緣的,所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,與通道的上下壁垂直。等離子體的速度為v,電阻率為p,負(fù)載電阻為R,不計(jì)摩擦及粒子間的碰撞。下列說(shuō)法中正確的是( )。
二、實(shí)驗(yàn)題
11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖12所示的電路來(lái)測(cè)量一未知電阻Rx的阻值。該電阻約為200 Ω,已知直流電源的電動(dòng)勢(shì)為9V,內(nèi)阻較小,電阻箱R的阻值范圍為0-999.9 Ω,可供選擇的電流表為:A1(量程500 mA,內(nèi)阻約為10 Ω),A2(量程100 mA,內(nèi)阻約為20 Ω),A3(量程50 mA,內(nèi)阻約為50 Ω)。
(l)如圖13甲所示是多用電表的示意圖,現(xiàn)用它粗測(cè)Rx的阻值,請(qǐng)用圖中所示旋鈕名稱(chēng)填空并完善測(cè)量步驟:將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“Ω”擋的___(選填“×10”或“×100”)位置,歐姆調(diào)零后再將紅、黑表筆分別與待測(cè)電阻兩端相接觸,讀數(shù)如圖13乙所示,則Rx=___Ω。
(2)為了測(cè)量準(zhǔn)確,減小誤差,電流表應(yīng)該選用___(選填“A1”“A2”或“A3”)。
(3)閉合開(kāi)關(guān)S1前,將電阻箱R的阻值調(diào)到最大。先閉合開(kāi)關(guān)S1,再閉合開(kāi)關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電阻箱的阻值比200 Ω稍大,記錄這時(shí)電阻箱的示數(shù)R1,電流表的示數(shù)I;再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,將電阻箱的阻值調(diào)小,使電流表的示數(shù)為I,記錄這時(shí)電阻箱的阻值為R2。被測(cè)電阻的阻值Rx=____(用記錄的數(shù)值字母表示)。
(5)若實(shí)驗(yàn)中所用電源為舊的干電池,且實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間較長(zhǎng),導(dǎo)致干電池的內(nèi)阻有所變大,則待測(cè)電阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比偏____(選填“大”或“小”)。
12. LED二極管的應(yīng)用是非常廣泛的,2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)被授予了日本科學(xué)家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學(xué)家中村修二,以表彰他們發(fā)明了藍(lán)色發(fā)光二極管,并因此帶來(lái)的新型節(jié)能光源。某同學(xué)想要描繪某發(fā)光二極管的伏安特性曲線,測(cè)得它兩端的電壓U和通過(guò)它的電流I的數(shù)據(jù)如表l。
實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材:
A.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約為20 kΩ)
B.電壓表(量程15 V,內(nèi)阻約為100 kΩ)
C.電流表(量程50 mA,內(nèi)阻約為40 Ω)
D.電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻約為2 Ω)
E.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~20 Ω,允許最大電流2 A)
F.電源(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì))
G.開(kāi)關(guān),導(dǎo)線若干
(l)該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表選用的是___ ,電流表選用的是____ 。
(2)當(dāng)電流表示數(shù)為20.O mA時(shí),電壓表的示數(shù)如圖14所示,則電壓表的讀數(shù)為_(kāi)__V。
(3)請(qǐng)根據(jù)要求,畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的原理圖(二極管的符號(hào)用△ 表示)。
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D15中畫(huà)出該二極管的I-U圖像。
(5)若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為15 mA,現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻不計(jì)的電池組相連,還需串聯(lián)一個(gè)阻值R=____Ω的電阻,才能使它工作在最佳狀態(tài)。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
13.某興趣小組要精確測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,他們找來(lái)了如下器材:電流表G(量程30 mA、內(nèi)阻未知),電阻箱R(0-999.9 Ω),滑動(dòng)變阻器R1 (0-20 Ω),滑動(dòng)變阻器R2 (0-1 kΩ),開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干,電源E(電動(dòng)勢(shì)約為10 V)。
(l)要完成實(shí)驗(yàn),首先需測(cè)量電流表G的內(nèi)阻。測(cè)量電流表G內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖16所示。
①將下述實(shí)驗(yàn)過(guò)程補(bǔ)充完整:選擇器材,滑動(dòng)變阻器R'應(yīng)該選用 ___ (選填“R1”或“R2”);連接好電路,變阻器R'的滑片應(yīng)調(diào)到__(選填“a”或“6”)端;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)變阻器R ',使電流表G滿偏;保持變阻器R'的滑片位置不變,閉合開(kāi)關(guān)S。,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,當(dāng)R=10 Ω時(shí),電流表G的示數(shù)為20 mA。
②如果認(rèn)為閉合開(kāi)關(guān)S。前后干路中的電流不變,則電流表G的內(nèi)阻Rg=____Ω。
(2)在測(cè)出電流表G的內(nèi)阻Rg后,測(cè)定該電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路如圖17甲所示。閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)整電阻箱R接人電路的阻值,讀取相應(yīng)的電流表示數(shù)I,記錄多組數(shù)據(jù)(R,I),得到如圖17乙所示的1/IR圖像,則電源的電動(dòng)勢(shì)E=__ V,內(nèi)阻r=__Ω。
三、計(jì)算題
14.如圖18所示,等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q固定在水平線上的M、N兩點(diǎn)。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可視為點(diǎn)電荷),固定在長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的一端,細(xì)桿的另一端可繞位于O點(diǎn)且與MN連線垂直的水平軸無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng),O點(diǎn)位于MN連線的垂直平分線上距MN連線為L(zhǎng)處。現(xiàn)把細(xì)桿拉起到水平位置,由靜止釋放,小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)的速度為v。取O點(diǎn)處電勢(shì)為零,忽略+q對(duì)點(diǎn)電荷+Q、-Q形成的電場(chǎng)的影響。求:
(1)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)輕桿的拉力大小。
(2)在點(diǎn)電荷+Q、-Q形成的電場(chǎng)中,A點(diǎn)的電勢(shì)φA。
(3)小球繼續(xù)向左擺動(dòng),經(jīng)過(guò)與A點(diǎn)等高的C點(diǎn)時(shí)的速度。
15.在如圖19所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)ε=6 V,內(nèi)阻r=1 Ω,一定值電阻R0=9.0 Ω,變阻箱R1的阻值范圍為O-99. 99 Ω。一平行板電容器水平放置,電容器極板長(zhǎng)L=100 cm,板間距離d=40 cm,取重力加速度g=10 m/s2,將變阻箱的阻值調(diào)到R1=2.O Ω,一帶電小球以速度v0=-lO m/s從極板左端沿中線水平射入電容器,并沿直線水平穿過(guò)電容器。求:
(1)當(dāng)變阻箱阻值R1=2.O Ω時(shí),定值電阻R0消耗的電功率是多少?
(2)當(dāng)變阻箱阻值R1 =2.0 Ω時(shí),若電容器的電容C=2 μF,則電容器極板的帶電荷量多大?
(3)保持帶電小球以速度v0=10 m/s從極板左端沿中線水平射人電容器,將變阻箱阻值調(diào)到何值時(shí),帶電小球剛好從上極板右端邊緣射出電容器?
16.如圖20所示,y軸右側(cè)的第工象限中有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),左側(cè)第Ⅱ象限中有與x軸負(fù)方向成45。角斜向左上方的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子,在第Ⅲ象限中經(jīng)電場(chǎng)加速后,從O點(diǎn)沿與x軸正方向成45°角的方向射人磁場(chǎng)。已知加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后第一次經(jīng)過(guò)y軸,又在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了時(shí)間t后第二次經(jīng)過(guò)y軸上的同一點(diǎn),不計(jì)粒子自身重力。求:
(l)粒子從O點(diǎn)射人磁場(chǎng)時(shí)的速率v。
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值E/B。
(3)粒子從O點(diǎn)射人磁場(chǎng)至第三次經(jīng)過(guò)y軸上的C點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)所經(jīng)歷的時(shí)間,以及O、C兩點(diǎn)間的距離d。
(責(zé)任編輯 張巧)