导线若干.实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调. (1)设计一个合理的电路,并在下方所给的方框内画出电路图.
(2)如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I?U图像,图像是一条曲线而不是直线的原因是 . (3)按照正确电路图连接好电路后,无论怎么调节滑动变阻器,发现电表读数都无法调到零,则其故障原因可能是( )
A. 小灯泡烧坏或接触不良 B. 电流表接触不良
C. 滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良 D. 滑动变阻器采用了限流接法
三、计算题(本题4小题,共40分。写出必要的文字说明和重要演算步骤。)
15.(6分) 在图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=2mA,R1=1000Ω,R2=1000/598Ω。
(1)当S1和S2均断开时,改装所成的表是什么表?量程为多大? (2)当S1和S2均闭合时,改装所成的表是什么表?量程为多大?
16.(8分)如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1Ω,电动机两端电压为5V,电路中的电流为1A,物体A重20N,不计一切摩擦.求: (1)此电动机工作1 h所产生的热量是多少? (2)电动机输入功率和输出功率各是多少? (3)10s内,可以把重物A匀速提升多高?
17.(12分)如图所示,长L=1 m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10 C,匀强电场的场强E=3.0×10N/C,取重力加速度g=10 m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求: (1)小球的质量m;
(2)刚剪短悬线时,小球的加速度;
(3)若悬线不剪断,仅将电场方向突然变成竖直向下,则小球摆到最低点时悬线的拉力
18.(14分)如图所示,两平行金属板A、B长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即UAB=300V.一带正电的粒子电量q=10C,质量m=10kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×10m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不
受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为L=12cm,粒子穿过界面PS后被点电荷Q施加的电场力俘获从而以O点为圆心做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上.(静电力常数k=9×10 N?m/C,不计粒子重力,tan37=3/4,tan53=4/3) 求:(1)粒子从偏转电场中飞出时的偏转位移和速度;
(2)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远; (3)点电荷的电量(该小题结果保留一位有效数字).
9
2
2
o
o
6
-10
-20
–6
6
2
参 考 答 案
一.选择题(本题12小题,每题4分,共48分) 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D D B C A C D B AC CD AB ACD 二、非选择题:(一)实验题(每空2分,共12分)
13.(1) 0.697mm(0.696-0.698都对) (2)1.020cm, (3)偏小 14.(1)如图
(2)随着温度升高,电阻率变大使灯泡的电阻变大 (3)D
15.(6分)【解析】(1)电压表…………………………………………………………………1分
当小量程电流表满偏时,测得的电压U=Igx(Rg+R1)=3V,所以量程为0-3V…………………2分
(2)电流表。………………………………………………………………1分
当小量程电流表满偏时,Igx Rg=(I-Ig) R2解得I =0.6A,所以量程为0-0.6A………………2分
24
16.(8分)(1)根据焦耳定律,Q=Irt= 3.6×10J………………………………………………2分
(2)电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积
P入=IU=1×5 W=5
W……………………………………………………………………………………1分
P出=Ir=1×1 W=1 W
输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率
P出=P入-P出=5 W-1 W=4
W. …………………………………………………………………………1分
(3) 电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率,在10 s内P出t=mgh. …………………2分
2
2
解得h= m=2
m. ……………………………………………………………………2分
17..(12分)【答案】(1)0.4 kg…………………………………………………… 3分 (2)12.5m/s …………………………………………………………………………………3分 (3)9.8N ………………………………………………………………………………………6分
2
18. (14分)(1)(8分) (2)(3分) (3)(3分)