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用電流表和電壓表測一節干電池的電動勢E和內電阻r，待測干電池的電動勢約1.5V、內電阻不大于1.0Ω，要求干電池放電電流不得超過0.6A，可供選擇的器材除電鍵、導線外，還有：
A．電壓表（量程0～3V，內電阻約3kΩ）
B．電壓表（量程0～15V，內電阻約15kΩ）
C．電流表（量程0～0.6A，內電阻約0.1kΩ）
D．電流表（量程0～3A，內電阻約0.02kΩ）
E．滑動變阻器（最大電阻50Ω，額定電流1.5A）
F．滑動變阻器（最大電阻200Ω，額定電流1.5A）
（1）實驗中電壓表應選用

A

A

、滑動變阻器應選

E

E

．（填序號）
（2）下列是三個同學分別在實驗中記錄的電流表測量值：
甲同學：0.02A、0.06A、0.08A、0.15A、0.20A
乙同學：0.10A、0.20A、0.30A、0.40A、0.50A
丙同學：0.10A、0.40A、0.50A、0.80A、1.00A
其中

乙

乙

同學在控制實驗條件、適當選取實驗數據方面做得最好．
（3）根據測得的數據作出如圖所示的圖線，則待測干電池的電動勢E=

1.50

1.50

V，內電阻r=

0.60

0.60

Ω．

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（I）為了探究“感應電流產生的條件”，甲同學將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如圖1連接．經乙同學檢查后發現甲同學接線有錯誤，應該導線是

gh

gh

（用導線兩端的字母符號表示）．如果在閉合電鍵時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現的情況有：
將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將

向右偏

向右偏

．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉”）原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針

向左偏

向左偏

．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉”）
（II）某研究性學習小組為探究小燈泡燈絲電阻與溫度的關系，設計并完成了有關的實驗，以下是實驗中可供選用的器材．?
A．待測小燈泡（額定功率6W，額定電流0.5A）  B．電流表（量程0～0.6A，內阻0.1Ω）
C．電壓表V1（量程0～5V，內阻約5kΩ）      D．電壓表V2（量程0～15V，內阻約15kΩ）
E．滑動變阻器R1（最大阻值50Ω）           F．滑動變阻器R2（最大阻值1kΩ）
G．直流電源（電動勢15V，內阻可忽略）      H．開關一個，導線若干?
實驗中調節滑動變阻器，小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流．?
（1）實驗中電壓表應選

V₂

V₂

；滑動變阻器應選

R₁

R₁

．
（2）請在虛線框中畫出為完成上述實驗而設計的合理的電路圖．
（3）如圖3所示是該研究小組測得小燈泡的I-U關系圖線．由圖線可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而

增大

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）；根據此圖給出的信息，若把小燈泡直接接在一個電源電動勢為12V，內阻為30Ω的直流電源上，小燈泡的實際功率約為

1.12w

1.12w

．（計算結果保留三位有效數字）

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要描繪某電學元件（最大電流不超過6mA，最大電壓不超過7V）的伏安特性曲線，設計電路如圖，圖中定值電阻R為1kΩ，用于限流；電流表量程為10mA，內阻約為5Ω；電壓表（未畫出）量程為10V，內阻約為10kΩ；電源電動勢E為12V，內阻不計．
（1）實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇：
a、阻值0到200Ω，額定電流0.3A
b、阻值0到20Ω，額定電流0.5A
本實驗應選的滑動變阻器是    （填“a”或“b”）．
（2）正確接線后，測得數據如下表：

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U（V）	0.00	3.00	6.00	6.16	6.28	6.32	6.36	6.38	6.39	6.40
I（mA）	0.00	0.00	0.00	0.06	0.50	1.00	2.00	3.00	4.00	5.50

a）根據以上數據，電壓表是并聯在M與    之間的．（填“O”或“P”）
b）根據以上數據，畫出該元件的伏安特性曲線為    ．
（3）畫出待測元件兩端電壓U_MO隨MN間電壓U_MN變化的示意圖為：（無需數值）

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如圖是多用表的刻度盤，當選用量程為50mA的電流檔測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為_____mＡ；若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時，表針也指示在圖示同一位置，則所測電阻的阻值為_______Ω。如果要用此多用表測量一個約2.0×10⁴Ω的電阻，為了使測量比較精確，應選的歐姆檔是_________（選填“×10”、“×100”或“×1K”）。換檔結束后，實驗操作上首先要進行的步驟是____________。

（2）該同學采用如右圖乙所示的電路進行測量。現備有下列器材供選用：

A．量程是0～0.6A，內阻是0.5Ω的電流表

B．量程是0～3A，內阻是0.1Ω的電流表

C．量程是0～3V，內阻是6kΩ的電壓表

D．量程是0～15V，內阻是30kΩ的電壓表

E.阻值為0～1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器
F.阻值為0～10Ω，額定電流為2A的滑動變阻器
G.蓄電池(6V內阻不計）
H.開關一個，導線若干.

①．為使測量結果盡量準確，電流表應選用     ，電壓表應選用    ，滑動變阻器應選用        .(只填字母代號)
②．在實驗過程中，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于最__________端。（填“左”或“右”）
③．該同學描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖丙所示，則小電珠的電阻隨工作電壓的增大而__________（填：“不變”、“增大”或“減小”）

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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選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。

題 號

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，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。

14.（7分）

解：（1）金屬桿剛進入磁場切割磁感線產生的電動勢E=Blv，…………………（1分）

根據閉合電路歐姆定律，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時受到的電場力與洛侖茲力平衡，qE=qv₀B，解得磁感應強度……………………………………………………………………（2分）

（2）電子通過電場區偏轉的距離……………………………………（2分）

（3）設粒子運動到下極板時的動能大小為E_k，根據動能定理

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

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

16．（8分）

解：（1）油滴速度為時所受阻力=k,

油滴向下勻速運動時，重力與阻力平衡，有=mg……………………………………（1分）

…………………………………………………………………………（1分）

則…………………………………………………………………………（2分）

（2）設油滴所帶電荷量為q，油滴受到的電場力F_電，

油滴向上勻速運動時，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時間內感應電動勢……………（1分）

在0.3～0.5s時間內感應電動勢………………………（1分）

（2）在0～0.3s時間內………（1分）

在0.3～0.5s時間內…………（1分）

i-t圖象如答圖2所示。………………（1分）

（3）在0～0.3s時間內，圓環中產生的熱量……（1分）

在0.3～0.5s時間內，圓環中產生的熱量  ……（1分）在0～10s內圓環中產生的熱量Q=20(Q₁+Q₂)=9.42×10^-2J…………………………（1分）

說明：其他解法正確也得分，數值計算問題不重復扣分。

18.（8分）

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

解得……………………………………（2分）

（2）當磁感應強度為峰值B₀時，電子束有最大偏轉，在熒光屏上打在Q點，。電子運動軌跡如答圖3所示，設此時的偏轉角度為θ，由幾何關系可知，

，……………………………（1分）

根據幾何關系，電子束在磁場中運動路徑所對圓心角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）電場力與場強方向相同，洛侖茲力與磁感應強度方向（即場強方向）垂直，帶電質點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，帶電質點在沿x軸方向上做勻速直線運動，經過時間t=0.20s,沿x軸方向上的位移x=v₀t=20m………………………………………………………………（1分）

帶電質點受恒定合力，其大小等于洛侖茲力，方向與洛侖茲力方向相反。由幾何關系可知質點受合力方向與+y方向成37°斜向下。

質點的加速度，

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，經過時間t=0.2s帶電質點的位置為（20m，9.6cm，－7.2cm）……………（1分）

20.（9分）

解：(1)磁流體發電機電動勢E=Bdv ……………………………………………………(1分)

用左手定則判斷出正離子向N板偏轉，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)

磁場對管道內海水的作用力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時間內管道中海水移動的距離為s=vt …………………………………………(1分)

在t時間內克服摩擦阻力的功W₁=kvs，克服磁場力做功W₂=F_磁s ………………(1分)

在t時間內磁流體發電機消耗的總機械能E=W₁+W₂=……… (2分)