2022-2023学年北京市通州区高二上学期期末物理试卷(一)含解析
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2022-2023学年北京市通州区高二上学期期末物理试卷(一)
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
题号一二三四总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选一选)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1.如图所示,把一条导线平行地放在磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转。
首先观察到这个实验现象的物理学家是()
A.伽利略B.爱因斯坦C.奥斯特D.牛顿
2.带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是()A.洛伦兹力对带电粒子做正功
B.洛伦兹力没有改变带电粒子的动能
C.洛伦兹力的大小与速度无关
D.洛伦兹力没有改变带电粒子的速度方向
3.有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流强度为I,设每单位体积的导线中有n个电子,电子的电量为e,此时电子的定向移动速度为v,在Δt时间内,通过导线的横截面积的电子数目可表示为()
A.
nvs
t∆
B.nv t∆C.
I t
e
∆
D.
I t
Se
∆
4.下图表示磁感强度B,电流强度I和磁场对电流的作用力F三者方向的相互关系中,正确的
第1页/总28页
试卷第2页,共14页
……○…………装…………○………………○…………线…………※※请※※没有※※要※※在※※装※※订※※线答※※题※※
是( )
A .
B .
C .
D .
5.为探究小灯泡L 的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光.由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U -I 图象应是
A .
B .
第3页/总28页
C .
D .
6.图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,x R 为待测电阻.如果考虑到电表内阻对测量结果的影响,则( )
A .电压表示数大于x R 两端的实际电压,电流表示数大于通过x R 的实际电流
B .电压表示数大于x R 两端的实际电压,电流表示数等于通过x R 的实际电流
C .电压表示数等于x R 两端的实际电压,电流表示数大于通过x R 的实际电流
D .电压表示等于x R 两端的实际电压,电流表示数等于通过x R 的实际电流
7.在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动,当它运动到M 点,突然与一没有带电的静止粒子碰撞合为一体,碰撞后的运动轨迹应是图中的哪一个?(实线为原轨迹,虚线为碰后轨迹,且没有计粒子的重力)( )
A .
B .
试卷第4页,共14页
…装…………○………○……线…………○没有※※要※※在※※装※答※※题※※
C .
D .
8.在图所示的电路中,电源电动势为E 、内电阻为r .在滑动变阻器的滑动触片P 从图示位置向下滑动的过程中( )
A .电路中的总电流变小
B .路端电压变大
C .通过滑动变阻器R 1的电流变小
D .通过电阻R 2的电流变小
9.如图所示电路,电源电动势为E ,内阻为r 。
当开关S 闭合后,小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作。
已知指示灯L 的电阻为R 0,额定电流为I ,电动机M 的线圈电阻为R ,则下列说法中正确的是( )
A .电源的输出功率为IE -I 2r
B .电动机的输出功率为IE -I 2R
C .电动机的额定电压为IR
D .整个电路的热功率为I 2(R 0+R )
10.如图所示,两根垂直纸面的直导线a 、b 通有大小相同的电流,两导线旁有一点P ,P 点到a 、b 距离相等。
若使P 点的磁场方向向右,则
A.a中电流方向向外,b中电流方向向里
B.a中电流方向向外,b中电流方向向外
C.a中电流方向向里,b中电流方向向里
D.a中电流方向向里,b中电流方向向外
11.如图甲所示,100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与一个理想电压表相连。
线圈内有指向纸内方向的匀强磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。
下列说确的是()
A.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150V
B.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V
C.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150V
D.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V
12.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是()
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试卷第6页,共14页
………装…………○…………线…………○请※※没有※※要※※在※※装
A .该束带电粒子带负电
B .速度选择器的P 1极板带负电
C .在B 2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
D .在B 2磁场中运动半径越大的粒子,比荷
q
m
越小 13.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B 的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L 。
一个质量为m 、电阻为R ,边长为L 的正方形金属线框以速度v 刚进入上边磁场时,恰好做匀速直线运动,当ab 到达gg'与ff '中点时,又恰好匀速,已知重力加速度为g ,则( )
A .当ab 边刚越过ff '时线框的加速度大小为2g sin θ,方向沿斜面向上
B .当ab 边刚越过ff '时线框的加速度大小为3g sin θ,方向沿斜面向下
C .线框从开始进入磁场到ab 边到达gg '与ff '中点时产生的热量为sin 2315
216mgL mv θ+
D .从ab 越过ff '边界到线框再做匀速直线运动所需的时间
()sin 231234
B L mv mg R θ-
二、多选题
14.如图甲所示,三块相同的蹄形磁铁并列放置在水平桌面上,可以认为磁极间的磁场是均匀的,将一根直导体棒用轻柔细导线水平悬挂在磁铁的两极间,导体棒的方向与磁感应强度的方向垂直.某同学实验中选用导线“1、4”进行实验,没有通电流时,导体棒静止在图乙中的O位置;有电流通过时,导体棒将摆动一个角度,若分别使大小为I1、I2、I3的电流流过导体棒,导
体棒上摆的高度分别为图15乙中的X、Y、Z位置.已知三次电流大小的关系为I1<I2<
I3.根据
该同学的实验现象,可获得的直接结论为
A.无电流时,导体棒没有受磁场力的作用
B.若导体棒内通电部分越长,则导体棒受到的磁场力就越大
C.导体棒受到的磁场力大小与电流大小成正比
D.电流较大时,导体棒受到的磁场力较大
15.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是()
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试卷第8页,共14页
………装………………○……请※※没有※※要※※在※答※※题※※
A .增大匀强电场间的加速电压
B .增大磁场的磁感应强度
C .减小狭缝间的距离
D .增大D 形金属盒的半径
16.金属棒ab 、cd 放在水平光滑导轨上, 条形磁铁向下加速运动,在接近导轨时,下列说确的有( )
A .ab 、cd 相互靠近
B .ab 、cd 相互远离
C .磁铁加速度大于g
D .磁铁加速度小于g
17.磁流体发电是一项新兴技术,它可以把气体的内能直接转化为电能,右图是它的示意图.平行金属板A 、B 之间有一个很强的匀强磁场,磁感应强度为B ,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)垂直于B 的方向喷入磁场,每个离子的速度为v ,电荷量大小为q ,A 、B 两板间距为d ,稳定时下列说法中正确的是( )
A .图中A 板是电源的正极
B .图中B 板是电源的正极
C .电源的电动势为Bvd
D .电源的电动势为Bvq
18.如图所示,电源的电动势E 一定,内阻r =2Ω,定值电阻R 1=0.5 Ω,滑动变阻器R 2的阻值为5 Ω,则:
A.当滑动变阻器阻值为5 Ω时,电源的输出功率
B.当滑动变阻器阻值为1.5Ω时,电源的输出功率
C.当滑动变阻器阻值为2.5Ω时,变阻器R2消耗的功率
D.当滑动变阻器的阻值为2.5Ω时,电阻R1消耗的功率
19.如图所示,导线框与电源、滑动变阻器、电流表、开关组成闭合回路,将导线框用弹簧测力计悬挂,导线框下端置于蹄形磁铁两极之间,与磁场方向垂直放置。
在接通电路前先观察并记录下弹簧测力计的读数F0。
接通电路,调节滑动变阻器使电流表读数为I1, 观察并记录弹簧测力计此时的读数F1,继续调节滑动变阻器使电流表读数为I2,I3,…,I n,观察并记录弹簧测力计相应的读数F2,F3,…,F n。
若实验过程中导线框下端都未离开蹄形磁铁两极之间的区域,且该区域的磁场可看作匀强磁场,则根据以上数据描绘出的弹簧测力计弹力大小F随电流I变化的图像可能是
A.B.
C.D.
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………○…………装…订…………○……※※请※※没有※※要※※内※※答※※题※※
第II 卷(非选一选)
请点击修改第II 卷的文字说明 三、实验题 20.现有两组同学测定一节干电池电动势E 和内阻r (已知E 约为1.5V ,r 约为1Ω)。
(1)组采用图1所示电路。
①为了完成该实验,选择实验器材时,在电路的a 、b 两点间可接入的器件是___________。
A .一个定值电阻 B .电阻箱 C .滑动变阻器
①为了使实验结果更,在选择实验仪器时,首先用多用电表测量电压表的内阻大小,其中电压表V 的内阻示数如图2所示,测量时选择“×1000”挡,则内阻大小为___________Ω,为了调节方便且测量精度更高,电流表和电压表应选___________(选填选项前的字母)。
A .电流表(0~0.6A ),电压表(0~3V )
B .电流表(0~0.6A ),电压表(0~15V )
C.电流表(0~3A),电压表(0~3V)
D.电流表(0~3A),电压表(0~15V)
①多次测量,他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U,并在图3中画出了U-I图像。
由图像可以得出,此干电池的电动势的测量值E=___________V(保留三位有效数字),内阻的测量值r=___________Ω(保留两位有效数字)。
(2)①第二组探究用没有同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确,最没有可选取的一组器材是( )
A.一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器
B.一个电压表和多个定值电阻
C.一个电流表和一个电阻箱
D.两个电流表和一个滑动变阻器
①第二组在没有电压表的情况下,设计了如图4所示的电路,完成了对同一电池的测量。
改变
电阻箱接入电路中的电阻值,记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R,通过研究1
R
I
图像的
信息,他们发现电动势的测量值与组的结果非常接近,但是内阻的测量值与组的结果有明显偏差。
将上述实验重复进行了若干次,结果依然如此。
关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因,下列分析中正确的是___________(选填选项前的字母)。
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试卷第12页,共14页
外…………………线…………○
A .第二组内阻的测量结果小于组的测量结果
B .第二组内阻的测量结果大于组的测量结果
C .造成这个偏差的原因是实际电流表内阻没有能近似为零
D .造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘,使读数有时候偏大,有时候偏小 四、解 答 题 21.如图将满偏电流g 10mA I =,电阻g 7.5R =Ω电流表接入电动势 1.5V
E =,内阻0.5=Ωr 的电源组成欧姆表,A 、B 为接线柱。
(1)用导线把A 、B 直接连,此时应把可变电阻R 0调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
(2)调到满偏后保持0R 的值没有变,在A 、B 间接入一个150Ω的电阻2R ,电流表指针指向多少?
(3)改装的欧姆表表盘刻度是否均匀?如果把任意电阻R 接在A 、B 间,电流表读数I 与R 的值有什么关系?
22.如图甲所示,金属杆ab 的质量为m , 长为l ,通过的电流为I ,处在磁感应强度为B 的匀
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强磁场中,磁场方向与导轨平面成θ角斜向上,结果ab 静止于水平导轨上。
由b 向a 的方向观察,得到图乙所示的平面图。
(1)在乙图中画出金属杆受力的示意图。
(2)求金属杆ab 受到的力; (3)求金属杆对导轨的压力;
(4)若图中θ=0,当B 多大时ab 所受弹力为零。
23.电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。
电子束电压为U 的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图所示。
磁场方向垂直于圆面。
磁场区的为O ,半径为r 。
当没有加磁场时,电子束将通过O 点而打到屏幕的M 点。
已知电子的质量为m ,电量为e ,其没有计重力的影响。
为了使电子能打到屏幕边缘的P 点,电子束的偏转角为θ,请问: (1)磁场的方向如何? (2)此时的磁感应强度为多少? (3)电子束在磁场中运动了多长时间?
24.如图所示,一根电阻没有计的直导体棒质量为m 、长为l ,其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上,并与之接触良好,磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面。
(1)若导体棒以速度v 0匀速向右运动,请根据电动势的定义,推导导体棒切割磁感线过程中产生的感应电动势E 的表达式。
(2)若棒左侧两导轨cd 之间连接一个可控电阻R ,t =0
时刻,给导体棒一个平行于导轨的水平
试卷第14页,共14页
…………○……※答※※题※※
向右初速度v 0,此时可控电阻的阻值为R 0,在棒运动过程中,通过可控电阻的变化使棒中的电流强度保持恒定,没有计导轨电阻,导体棒一直在磁场中。
棒的位移设为x 1 a 、求可控电阻R 随时间t 变化的关系式;
b 、求0~t 时间内可控电阻R 上消耗的平均功率P ;
(3)若在棒的整个运动过程中将(2)中的可控电阻改为阻值为R 0的定值电阻,其他条件没有变,棒的位移x 2,请推导导体棒速度大小v 与位移x 的表达式并求1
2
x x 的值。
参考答案:
1.C 【解析】 【详解】
当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转,说明电流产生了磁场,这是电流的磁效应,首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特。
故选C 。
2.B 【解析】 【详解】
ABD .洛伦兹力的方向与速度方向垂直,所以洛伦兹力没有做功,没有改变速度的大小,只改变速度的方向,所以没有改变粒子的动能,A D 错误B 正确; C .洛伦兹力大小
F qvB =
与速度的大小有关,C 错误。
故选B 。
3.C 【解析】 【详解】
在t ∆时间内,流经导线的电荷量为Q I t =∆,而电子的电荷量为e ,则t ∆时间内通过导线横截面的电子数目可表示为:
Q I t N e e
∆=
= A.
nvs
t
∆与分析没有符,故A 错误; B. nv t ∆与分析没有符,故B 错误; C. I t
e
∆与分析相符,故C 正确; D.
I t
Se
∆与分析没有符,故D 错误. 4.C 【解析】 【详解】
A.由左手定则可知,安培力应竖直向上,故A错误;
B.由左手定则可知,安培力应水平向左,故B错误;
C.由左手定则可知,磁场B、电流I和磁场对电流作用力F三者方向关系正确,故C正确;D.由左手定则可知,安培力应垂直向里,故D错误。
故选C。
5.C
【解析】
【分析】
根据电路中电阻的变化,确定电压与电流变化,并考虑温度对电阻的影响,运用U﹣I图象含义分析判断.
【详解】
当滑动变阻器在最左端时,灯泡连端电压为0,滑动变阻器逐渐向右移动,小灯泡的亮度逐渐变亮,直到正常发光.随着小灯泡两端电压的升高,电流也在升高,但是,小灯泡灯丝的电阻随着温度的升高而增大,在图像上各点切线斜率应越来越大.故C正确
【考点】
探究小灯泡的伏安特性曲线
【点睛】
考查闭合电路中动态变化问题的分析,需要注意的是灯泡的电阻随着电压的升高而增大;6.B
【解析】
【详解】
由电路图知,电流表与待测电阻x R串联,所以电流表的读数等于通过待测电阻的实际电流;电压表测量的是待测电阻与电流表的串联电压,所以电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压.故B项正确,ACD三项错误.
7.A
【解析】
【详解】
粒子与一没有带电的静止粒子碰撞合为一体,由动量守恒定律可知,成的新的整体的动量等于原来粒子的动量,且整体的带电量没有变,根据
'0()mv m m v R qB qB
+==
可知整体的运动半径没有变,则碰后的轨迹为A 。
故选A 。
8.D 【解析】 【详解】
A .在滑动变阻器R 1的滑动触片P 向下滑动的过程中,R 1变小,外电路总电阻变小,由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大。
故A 错误。
B .路端电压U=E -Ir ,I 变大,E 、r 没有变,则U 变小。
故B 错误。
D .路端电压U 变小,通过电阻R 2的电流变小。
故D 正确。
C .总电流变大,通过电阻R 2的电流变小,所以通过滑动变阻器R 1的电流必定变大。
故C 错误。
故选
D 。
9.A 【解析】 【分析】 【详解】
A .电源的输出功率为总功率减去电源内阻消耗的功率,即
P 1=IE -I 2r
A 正确;
B .电动机的输出功率为电动机的电功率减去电动机内阻消耗的功率,即
P 2=UI -I 2R
其中U 为电动机两端的电压,为
0()U E I r R =-+
故
220()P EI I r R I R =-+-
B 错误;
C .电动机没有是纯电阻电路,额定电压U >IR ,C 错误;
D .整个电路的热功率为
P 热=I 2(R 0+R +r )
D 错误。
故选A 。
10.A 【解析】 【详解】
A .若a 中电流方向向外,b 中电流方向向里,根据右手螺旋法则可知a 在P 点的磁场斜向右上方,b 在P 点的磁场斜向右下方,合成后的合磁场水平向右,选项A 正确;
B .若a 中电流方向向外,b 中电流方向向外,根据右手螺旋法则可知a 在P 点的磁场斜向右上方,b 在P 点的磁场斜向左上方,合成后的合磁场竖直向上,选项B 错误;
C . a 中电流方向向里,b 中电流方向向里,根据右手螺旋法则可知a 在P 点的磁场斜向左下方,b 在P 点的磁场斜向右下方,合成后的合磁场竖直向下,选项C 错误;
D .a 中电流方向向里,b 中电流方向向外,根据右手螺旋法则可知a 在P 点的磁场斜向左下方,b 在P 点的磁场斜向左上方,合成后的合磁场水平向左,选项D 错误; 故选A. 11.B 【解析】 【详解】
根据楞次定律可知,线圈产生的电流为逆时针方向,则A 端应接电压表正接线柱,感应电动势大小
100(0.150.10)
V 50V 0.1
n E t ∆Φ⨯-=
==∆ 故选B 。
12.D 【解析】 【详解】
A 、带电粒子在磁场中向下偏转,磁场的方向垂直纸面向外,根据左手定则知,该粒子带正电,故A 错误;
B 、在平行金属板间,根据左手定则知,带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上,则电场力的方向竖直向下,知电场强度的方向竖直向下,所以速度选择器的1P 极板带正电,故B 错
误;
C 、进入2B 磁场中的粒子速度是一定的,根据2
v qvB m r =得,mv r qB =,知r 越大,荷质比
q m 越小,而质量m 没有一定大,故C 错误,D 正确. 13.D 【解析】 【详解】
AB .线框刚开始进入磁场时,线框处于平衡状态,此时有
221sin B L v
mg BI L R
θ== 当ab 边刚越过时ff ',此时线框速度仍为v ,此时有
222sin BI L mg ma θ-=
22BLv
I R
=
联立可得
2224sin B L v
mg ma R
θ-= 联立可得
3sin a g θ=
方向沿斜面向上,故AB 错误; C .线框从开始进入磁场,安培力
221B L v
F R
= ab 边到达gg'与ff '中点时
2211
232422BLv B L v F BLI BL R R
===
由共点力平衡知识可知
12sin F F mg θ==
解得
114
v v =
线框从开始进入磁场到ab 边到达gg'与ff '中点,由动能定理可得
22111sin 222L mg L W mv mv θ⎛
⎫+-=- ⎪⎝
⎭安
产生的热量为
2315
sin 232
Q W mgL mv θ==
+安 故C 错误;
D .从ab 越过ff '边界到线框再做匀速直线运动,由法拉第电磁感应定律可得
2BL E t t
ϕ∆==∆∆
设该过程中平均电流为I ,由闭合电路欧姆定律可得
2
E BL I R tR
==
∆ 取沿斜面向下方向为正,由动量定理可得
1sin 2mg t BIL t mv mv θ∆-∆=-
联立可得
231
23sin 4B L t mv mg R θ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
故D 正确。
故选D 。
14.AD 【解析】 【详解】
根据实验现象没有通电流时,导线在O 点静止,即可知无电流时,导体棒没有受安培力作用,A 正确;由于题中导线长度一定,改变电流大小,所以只能得出电流较大时,导体棒受到的磁场力较大,但没有能说明成正比关系,更没有能说明导体棒受到的磁场力与导体棒长度的关系,故BC 错误D 正确. 15.BD 【解析】 【分析】 【详解】
由洛伦兹力提供向心力有
2
v qvB m R
=
得
qBR
v m
=
则动能
2
2k 1()22qBR E mv m
==
知动能与加速的电压、狭缝间的距离无关,与磁感应强度B 的大小和D 形盒的半径有关,增大磁感应强度B 或D 形盒的半径,可以增加粒子的动能。
故选BD 。
16.AD 【解析】 【详解】
当条形磁铁从上向下接近闭合回路时,穿过回路的磁场方向向下,且磁通量在没有断增加,根据楞次定律可知,感应电流所产生的总是阻碍产生感应电流的磁通量的变化,所以会阻碍条形磁铁的下落,则感应电流的磁场给条形磁铁一个向上阻碍其下落的阻力,即磁铁下落的加速度小于g ,为了阻碍回路中磁通量增加,ab 、cd 两金属棒将互相靠拢,使回路的面积减小,从而阻碍磁通量的增加。
故选AD 。
17.BC 【解析】 【详解】
试题分析:等离子体进入磁场后,根据左手定则,知正离子向下偏,负离子向上偏.所以B 板带正电,A 板带负电.最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,有:U
q Bvq d
=.电
动势E=U=Bvd .故B 、C 正确,A 、D 错误. 考点:磁流体发电机. 18.BC 【解析】 【详解】
AB .当电源的输出功率外电路电阻等于内阻,则此时滑动变阻器阻值为1.5 Ω,选项A 错误,B 正确;
C .将电阻R 1等效为电源内阻,则当滑动变阻器阻值为R 1+r=2.5Ω时,变阻器R 2消耗的功率,选项C 正确;
D .当电阻R 1消耗的功率时,电路中的电流,总电阻最小,则此时滑动变阻器的阻值为0,选项D 错误; 故选BC. 19.BC 【解析】 【详解】
若线框受安培力向下,则F =F 0+BIL ;若安培力向上,则F =F 0-BIL A .该图与结论没有相符,选项A 错误; B .该图与结论相符,选项B 正确; C .该图与结论相符,选项C 正确; D .该图与结论没有相符,选项D 错误; 故选BC.
20. BC##CB 15000 A 1.49 0.82 D BC##CB 【解析】 【详解】
(1)①[1]电路中有电压表、电流表,应采用伏安法测电动势和内阻,故在电路的a 、b 两点间可接入的器件是电阻箱或滑动变阻器。
故选BC 。
①[2]测量时选择“×1000”挡,表盘示数为15Ω,则内阻大小为15000Ω。
[3]由于电源电动势约为1.5V ,故电压表量程选择3V 足够,内阻约为1Ω,考虑到其他电阻,电流表量程选择0.6A 足够。
故选A 。
①[4][5]由闭合电路欧姆定律可得
U E Ir =-
图线与纵轴交点坐标表示电动势,图线斜率值表示内阻,可得
1.49V E =,0.82ΩU
r I
∆=
≈∆ (2)①[6]A .一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器,采用伏安法可获取多组数据,A 正确,没有符合题意;
B .一个电压表和多个定值电阻,采用伏阻法可获取多组数据,B 正确,没有符合题意;
C .一个电流表和一个电阻箱,采用安阻法可获取多组数据,C 正确,没有符合题意;
D .两个电流表和一个滑动变阻器,可把一个电流表当成电压表使用,但一般电流表量程较小,且电流表内阻未知,故本组最没有可取,D 错误,符合题意。
故选D 。
①[7]AB .组内阻的测量值小于真实值,图4所示的电路,采用安阻法测量,电源内阻的测量值为电源内阻与安培表内阻之和,大于真实值,故第二组内阻的测量结果大于组的测量结果,A 错误,B 正确;
C .故造成这个偏差的原因是实际电流表内阻没有能近似为零,C 正确;
D .实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘,使读数有时候偏大,有时候偏小,这为偶然误差,没有会产生上述偏差,D 错误。
故选BC 。
21.(1)142Ω;(2)5mA ;(3)没有均匀, 1.5V
150R I
=-Ω 【解析】 【详解】
(1)根据闭合电路欧姆定律可得
0g g
142E
R R r I =
--=Ω (2)根据闭合电路欧姆定律可得
02g 5mA E
I R R R r
=
=+++
(3)根据
0g E
I R R R r
=
+++
可知改装的欧姆表表盘刻度没有均匀,整理可得
0g E
R R R r I
=
--- 又
0g 150R R r ++=Ω
可得
1.5V
150R I
=
-Ω
22.(1)(2)f=BIl sinθ ;(3)N=mg-BIl cosθ;(4)B
=
mg
Il
【解析】
【详解】
(1)作出金属杆受力的主视图,如图.
(2)根据平衡条件得:
F f=F A sinθ解得:
F f=BIl sinθ(3)竖直方向:
mg=F N+F A cosθ又
F A=BIl
F N=mg-BIl cosθ(4)若图中θ=0,当ab所受弹力为零时:
BIl=mg
解得
mg
B
Il
=
23.(1)垂直于纸面向外;(2
2
θ
;(3【解析】
【详解】
(1)根据左手定则可知,磁场方向垂直于纸面向外;
(2)电子在磁场中沿圆弧ab 运动,圆心为C ,半径为R 。
以v 表示电子进入磁场时的速度,m 、e 分别表示电子的质量和电量,则
eU =12
mv 2 2
v evB m R
=
又有
tan
2
r R
θ
=
由以上各式解得
2
B θ
=
(3)粒子在磁场中运动的周期
2m
T Be
π=
粒子在磁场中运动的时间
2t T θ
π
=
联立可得
t =
24.(1)E Blv =;(2)a 、22
0B l R R t m
=-;b 、222
22002
0()2B l v B l t P R R m =-();(3)00122()2mv R x B l =;121
2
x x = 【解析】 【详解】
(1)导体棒切割磁感线过程产生的感应电动势对应的非静电力为定向移动电荷受到洛伦兹力沿导体棒方向的分力。
由电动势定义可得
W evBl
E Blv q e
=
==非 (2)a 、因棒中的电流强度保持恒定,故棒做匀减速直线运动,设电流为I ,其初速度为v 0,加速度大小为a ,经时间t 后,棒的速度变为v ,则有
v =v 0-at
而
BIl =ma
t =0时刻棒中电流为
Blv I R =
经时间t 后棒中电流为
Blv
I R
=
由以上各式得
22
0B l R R t m
=-
b 、因可控电阻R 随时间均匀变化,故所求平均功率为
20
2
R R P I +=⨯
即
222
22002
0()2B l v B l t P R R m
=-() (3) 设时间t ,棒滑行距离为x ,速度为v ,则感应电动势为
E =Blv
电流
E
I R =
此时安培力
A F BIl =
即。