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（二）必做題

15．（10分）用如圖 （a）所示的器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)．小燈泡標(biāo)有 “6V，3W”的字樣．蓄電池電動(dòng)勢(shì)為8V，滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格：R₁標(biāo)有“5Ω，2A”，

    R₂標(biāo)有“100Ω，20mA”．各電表的量程如圖所示．測(cè)量時(shí)要求小燈泡兩端的電壓從零開  始，并測(cè)多組數(shù)據(jù)．

   （1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用         ．

   （2）用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖中的實(shí)物連成實(shí)驗(yàn)電路（有部分連線已接好）．

   （3）測(cè)量時(shí)電壓表示數(shù)如圖 （b）所示，則U=    V．

   （4）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，作出了如圖 （c）所示的I―U圖象．分析圖象不是直線的原因：            ．

16．（14分）（1）用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長度，測(cè)得結(jié)果如圖所示．則該工件的長度L=        cm．

   （2）很多人都認(rèn)為“力越小速度就越小”，為了檢驗(yàn)這個(gè)觀點(diǎn)是否正確，興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)方案：在水平桌面上放一小木塊，小木塊后端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，前端通過定滑輪與不可伸長的細(xì)線相連接，細(xì)線上不等間距地掛了五個(gè)鉤碼，其中第四個(gè)、第五個(gè)鉤碼之間的距離最大．起初木塊停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，第五個(gè)鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離，如圖 （a）所示．啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，木塊在鉤碼的牽引下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，所有鉤碼落地后，木塊會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz．圖（b）是實(shí)驗(yàn)得到的第一個(gè)鉤碼落地后的一段紙帶，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如箭頭所示．

①本實(shí)驗(yàn)方案中，在不可伸長的細(xì)線上掛五個(gè)鉤碼，這樣做的目的是什么?

②根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，判斷第五個(gè)鉤碼落地可能出現(xiàn)在紙帶中的哪一段?    ．

③根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，可算出木塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=          ．

④簡要分析所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，說明“力越小速度就越小”的觀點(diǎn)是否正確：     

                                                                          。

17．（15分）“嫦娥工程”計(jì)劃在第二步向月球發(fā)射一個(gè)軟著陸器，在著陸器附近進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘    測(cè)．已知地球的質(zhì)量為月球質(zhì)量的81倍，地球的半徑為月球半徑的4倍，地球表面的重力加速度為g_地=10m／s²，假設(shè)將來測(cè)得著陸器撞擊月球表面后豎直向上彈起，2s后落回月球表面．求它彈起時(shí)的初速度v₀（不考慮地球和月球的自轉(zhuǎn)）．

18．（16分）如圖所示，離地面高5.45m的O處用不可伸長的細(xì)線掛一質(zhì)量為0.4kg的爆竹（火藥質(zhì)量忽略不計(jì)），線長0.45m．把爆竹拉起使細(xì)線水平，點(diǎn)燃導(dǎo)火線后將爆竹無初速度釋放，爆竹剛好到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)炸成質(zhì)量相等的兩塊，一塊朝相反方向水平拋出，落到地面A處，拋出的水平距離為x=5m．另一塊仍系在細(xì)線上繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)通過最高點(diǎn)C．

空氣阻力忽略不計(jì)，取g=10m／s²．求：

   （1）爆炸瞬間反向拋出那一塊的水平速度v₁．

   （2）繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊通過最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力T

19．（18分）如圖所示，三塊平行金屬板豎直固定在表面光滑的絕緣小車上，  A、B板，B、C板間距離均為L，并分別與電動(dòng)勢(shì)為ε₁和ε₂的電池相連，金屬板B、C下端開有小孔，兩孔的連線沿水平方向垂直于三塊金屬板，整個(gè)裝置的總質(zhì)量為M，并靜止在光滑水平面上．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球以初速度v₀沿兩孔連線方向從C板射入小車（設(shè)帶電小球不影響板間電場(chǎng)）．

   （1）小球由C板向B板運(yùn)動(dòng)過程中，小球和小車各做什么運(yùn)動(dòng)?   

   （2）證明小球由C板運(yùn)動(dòng)到B板的過程中,電場(chǎng)對(duì)小球和小車組成的系統(tǒng)所做功為qε₁．

   （3）為使小球不打到A板上，電動(dòng)勢(shì)ε₂應(yīng)滿足什么條件?

20．（18分）如圖所示，以正方形abcd為邊界的區(qū)域內(nèi)有平行x軸指向+x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)    和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正方形的邊長為L，帶電粒子（不計(jì)重力）從Oc邊的中點(diǎn)D，以某一初速度沿y軸正方向射入場(chǎng)區(qū)，恰好做直線運(yùn)動(dòng)．如果撤去磁場(chǎng)，保留電場(chǎng)，粒子仍以上述初速度從D點(diǎn)射入場(chǎng)區(qū)，則粒子從bc邊的P點(diǎn)射出場(chǎng)區(qū)，設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為（L，y_P）．求：如果撤去電場(chǎng)，保留磁場(chǎng)，粒子仍以上述的初速度從D點(diǎn)射入場(chǎng)區(qū)，在y_P取不同值的情況下，粒子出射點(diǎn)在場(chǎng)區(qū)邊界上的分布范圍．