在“把電流表改裝成電壓表”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）改裝前需要測量電流表G的內(nèi)阻R_g，測量電路如圖所示。圖中R₁是電位器（功能同滑動(dòng)變阻器），R₂是電阻箱，實(shí)驗(yàn)時(shí)，只閉合開關(guān)S₁，調(diào)整R₁的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度I_g；再閉合開關(guān)S₂，只調(diào)整R₂的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半I_g/2，讀出電阻箱R₂的電值，即為電流表G的內(nèi)阻____________R_g（選填“大于”“小于”或“等于”）；
（2）由電流表G的刻度盤可知此電流表的滿偏電流以I_g=300，用上述實(shí)驗(yàn)方法得電流表G內(nèi)阻R_g的數(shù)值如圖所示，將其改裝成量程的3 V的電壓表，需要串聯(lián)一個(gè)____________的電阻（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

       

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A．在“把電流表改裝成電壓表”實(shí)驗(yàn)中：
（1）改裝前需要測量電流表G的內(nèi)阻R_g，可以用如圖1所示電路來測定．圖中R₁是電位器（功能同滑動(dòng)變阻器），R₂是電阻箱．只閉合開關(guān)S₁，調(diào)整R₁的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度（I_g）．再閉合開關(guān)S₂，調(diào)整R₂的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的

2Ig

3

．關(guān)于這種測量表頭內(nèi)阻的方法，下列說法正確的是

 

A．當(dāng)電流表G的示數(shù)從滿偏電流I_g調(diào)到滿刻度的

2Ig

3

時(shí)，R₂中實(shí)際電流也等于

Ig

3

B．當(dāng)電流表G的示數(shù)從滿偏電流I_g調(diào)到滿刻度的

2Ig

3

時(shí)，R₂中實(shí)際電流稍大于

Ig

3

C．在此實(shí)驗(yàn)中表頭內(nèi)阻的測量值R_測大于其真實(shí)值R_g
D．選擇電動(dòng)勢較大的電源，可以使表頭內(nèi)阻R_g的測量值更接近真實(shí)值
（2）用上述實(shí)驗(yàn)方法測得電阻箱R₂ 如圖2所示，則電流表G 的內(nèi)阻R_g 約為

 

Ω

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在“測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，備有如下器材：

A．干電池

B．電流表（0~0.6A、內(nèi)阻約0.1）

C．靈敏電流計(jì)G（滿偏電流200μA、內(nèi)阻rg=500）

D．滑動(dòng)變阻器（0~20、2．0A）

E．電阻箱R

F．開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）由于沒有電壓表，需要把靈敏電流計(jì)G改裝成量程為2V的電壓表，需串聯(lián)一個(gè)阻值為     __________的電阻。

（2）改裝后采用如圖甲所示電路進(jìn)行測量，請?jiān)谝覉D上完成實(shí)物連線。

（3）在閉合開關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)至 __________ （填“端”、“中央”或“ 端”）

（4）丙圖為該實(shí)驗(yàn)繪出的I₁—I₂圖線（I₁為靈敏電流計(jì)G的示數(shù)， I₂為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得被測電池的電動(dòng)勢E =_____ V，內(nèi)電阻r =_____。

 

 

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2010年暑假期間，某學(xué)校課題研究小組為了撰寫關(guān)于未知材料電阻率的實(shí)踐報(bào)告，設(shè)計(jì)了一個(gè)測量電阻率的實(shí)驗(yàn)方案，可提供的器材有：

A．電流表G，內(nèi)阻R_g＝120 Ω，滿偏電流I_g＝3 mA

B．電流表A，內(nèi)阻約為0.2 Ω，量程為0～0.6 A

C．螺旋測微器

D．電阻箱R₀(0～9999 Ω，0.5 A)

E．滑動(dòng)變阻器Rg(5 Ω，1 A)

F．干電池組(3 V，0.05 Ω)

G．一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干

他進(jìn)行了以下操作：

(1)用多用電表粗測電阻絲的阻值，當(dāng)用“×10 Ω”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用________擋(填“×1 Ω”或“×100 Ω”)，換擋后，在再次測量前先要________，進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時(shí)如圖所示，則電阻絲的阻值約為________．

(2)用螺旋測微器測電阻絲的直徑，其示數(shù)部分如圖所示，則該次測量測得直徑d＝________mm．

(3)改裝電壓表、電流表G與電阻箱串聯(lián)使用，最大測量電壓為3 V，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R₀＝________Ω．

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，根據(jù)提供的器材和實(shí)驗(yàn)需要，請將下圖中電路圖補(bǔ)畫完整．

(5)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量與電阻率的計(jì)算，如果電阻絲的長度用L表示，電路閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到合適位置，電流表G的示數(shù)為I₁，電流表A的示數(shù)為I₂，請用已知量和測量量寫出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ＝________．

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一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。

題 號(hào)

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(yīng)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(jì)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(jìn)入磁場切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)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= =0.5A…………………（2分）

（2）M、N兩端電壓為路端電壓，則U_MN=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(shí)受到的電場力與洛侖茲力平衡，qE=qv₀B，解得磁感應(yīng)強(qiáng)度……………………………………………………………………（2分）

（2）電子通過電場區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離……………………………………（2分）

（3）設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)到下極板時(shí)的動(dòng)能大小為E_k，根據(jù)動(dòng)能定理

    q?2E?d = E_k-………………………………………………………………（1分）

解得E_k =………………………………………………………………………（2分）

16．（8分）

解：（1）油滴速度為時(shí)所受阻力=k,

油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力平衡，有=mg……………………………………（1分）

…………………………………………………………………………（1分）

則…………………………………………………………………………（2分）

（2）設(shè)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(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢……………（1分）

在0.3～0.5s時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢………………………（1分）

（2）在0～0.3s時(shí)間內(nèi)………（1分）

在0.3～0.5s時(shí)間內(nèi)…………（1分）

i-t圖象如答圖2所示�！�……………（1分）

（3）在0～0.3s時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量……（1分）

在0.3～0.5s時(shí)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(jì)算問題不重復(fù)扣分。

18.（8分）

解：（1）電子打到熒光屏上時(shí)速度的大小等于它飛出加速電場的速度大小，設(shè)為v,由動(dòng)能定理………（1分）

解得……………………………………（2分）

（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為峰值B₀時(shí)，電子束有最大偏轉(zhuǎn)，在熒光屏上打在Q點(diǎn)，。電子運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖3所示，設(shè)此時(shí)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(yùn)動(dòng)路徑所對(duì)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(qiáng)方向相同，洛侖茲力與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向（即場強(qiáng)方向）垂直，帶電質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)在沿x軸方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t=0.20s,沿x軸方向上的位移x=v₀t=20m………………………………………………………………（1分）

帶電質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)受合力方向與+y方向成37°斜向下。

質(zhì)點(diǎn)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(shí)間t=0.2s帶電質(zhì)點(diǎn)的位置為（20m，9.6cm，－7.2cm）……………（1分）

20.（9分）

解：(1)磁流體發(fā)電機(jī)電動(dòng)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(duì)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(shí)間內(nèi)管道中海水移動(dòng)的距離為s=vt …………………………………………(1分)

在t時(shí)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(shí)間內(nèi)磁流體發(fā)電機(jī)消耗的總機(jī)械能E=W₁+W₂=……… (2分)