内容正文:
高二物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:必修第三册第九~十二章,选择性必修第二册第一章。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于静电的防止与利用,下列四幅图中的现象与其余三幅的原理不同的是( )
A. 图甲中建筑物顶端的避雷针
B. 图乙中验电器的张角闭合
C. 图丙中三条高压输电线上方有两条导线与大地相连
D. 图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服
【答案】A
【解析】
【详解】图甲中带正电的云层在避雷针处感应出负电荷(来自大地),当电荷聚集较多时,产生尖端放电现象,将云层中的电荷导入大地;图乙中金属网实现了静电屏蔽作用;图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连,形成一个稀疏的金属网,把高压线屏蔽起来,免遭雷击;图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服,金属丝织物能起到静电屏蔽作用,保护工人安全。
故选A。
2. 在静电场中的A、B两点放置试探电荷,其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系,分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设图像的横坐标单位长度电荷量为,纵坐标单位长度的力大小为根据
可知图像斜率表示电场强度,由图可知
可得
故选D。
3. 如图所示为一磁单极子N形成的磁场,磁感线的分布如图,到磁单极子的间距较近,则下列说法正确的是( )
A. 点的磁感应强度大于
B. 若将一小段通电导线放在处,导线受的磁场力与处磁场方向相同
C. 同一导线在处受到的磁场力不可能比处大
D. 若将点向右平移到与到磁单极子的间距相等时,两处的磁感应强度相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.磁感线越密集的地方,磁感应强度越大,故A正确;
B.根据左手定则可知,磁场力方向与磁场方向垂直,故B错误;
C.根据安培力公式
可知,同一导线在处受到的磁场力可能比处大,故C错误;
D.磁感应强度是矢量,将点向右平移到与到磁单极子的间距相等时,磁感应强度的大小相等,方向不同,故D错误;
故选A。
4. 图甲为雷电天气,电视塔尖端放电的情形。放电时,塔尖和云层间电场分布如图乙中实线所示,一个带电粒子在该电场中运动的轨迹为图中虚线所示,是轨迹上两点,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子在点的加速度比在点的加速度小
C. 粒子一定是从向运动
D. 粒子在点电势能比在点电势能小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于粒子仅在电场力作用下运动,电场力指向曲线弯曲的凹测,则粒子受到的电场力与电场方向相同,则粒子带正电,故A错误;
B.由电场线越密电场强度越大可知,A点电场强度比B点电场强度小,因此粒子在A点的加速度比在B点的加速度小,故B正确;
C.无法确定粒子的运动方向,可能从B向A运动,也可能从A向B运动,故C错误;
D.假设粒子从A向B运动电,则场力做正功,电势能减小,因此粒子在A点电势能比在B点电势能大,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,正三棱柱的点固定一个电荷量为的点电荷,点固定一个电荷量为的点电荷,选取无穷远处电势为0。则( )
A. 点处的电场强度与点处的电场强度相同
B. 点处的电场强度与点处的电场强度相同
C. 将一负试探电荷从点移到点,电场力做正功
D. 将一正试探电荷沿直线从点移到点,其电势能保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据等量异种电荷对称性可得,点处的电场强度与点处的电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B.根据等量异种电荷连线中垂面的电场分布可知,点处的电场强度与点处的电场强度大小不同,方向相同,故B错误;
C.将一负试探电荷从点移到点,负电荷逐渐远离正电荷,逐渐靠近负电荷,可知电场力做负功,故C错误;
D.将一正试探电荷沿直线从点移到点,两点处在等势线上,由于电势不变,所以其电势能保持不变,故D正确。
故选D。
6. 如图所示的电路中,电源的内阻大于定值电阻的阻值,滑动变阻器的最大电阻值大于定值电阻的阻值与电源内阻之和。则当滑动变阻器的滑片由最左端滑到最右端的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电源内阻消耗的电功率逐渐减小
B. 定值电阻消耗的电功率逐渐减小
C. 滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小
D. 电源的输出功率一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.当滑动变阻器的滑片由最左端滑到最右端的过程中,滑动变阻器的阻值减小,总电阻减小,总电流变大,则根据P=I2r可知,电源内阻消耗的电功率逐渐变大,定值电阻消耗的电功率逐渐变大,选项AB错误;
C.因当外电阻等于内阻时电源输出功率最大,将定值电阻和电源内阻等效为新的电源内阻,则当滑动变阻器的滑片由最左端滑到最右端的过程中,外电阻先从大于等效内阻到小于等效内阻,则滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小,选项C正确;
D.因当外电阻等于内阻时电源输出功率最大,当滑动变阻器的滑片由最左端滑到最右端的过程中,外电阻先大于电源内阻后小于电源内阻,则电源的输出功率先增大后减小,选项D错误。
故选C。
7. 如图所示,8个完全相同的均匀带电绝缘立方体叠成一个大立方体,取无穷远处电势为零,该立方体中心点电势为,上表面中心点电势为。下列说法正确的是( )
A. 一个小立方体在点产生的电势为
B. 下层一个小立方体在点产生的电势为
C. 现撤去下层一个小立方体,则点电势为
D. 现撤去下层一个小立方体,则点电势为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于电势为标量,由题意可知每个小立方体在点的电势相等为
故A错误;
B.上层四个小立方体在点的电势和为
下方四个小立方体在点的电势和为
下层一个小立方体在点产生的电势为
故B错误;
C.现撤去下层一个小立方体,则点电势为
故C错误;
D.撤去下层一个小立方体,则点电势
故D正确。
故选D。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 在电学实验中,改装后的电表测量值略微偏大,为校准电表,下列措施可行的是( )
A. 将一个阻值较小的电阻与电阻串联
B. 将一个阻值较小的电阻与电阻并联
C. 将一个阻值较大的电阻与电阻串联
D. 将一个阻值较大的电阻与电阻并联
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.左图所示,R1与电表串联,电表改装为了大量程的电压表。改装后测量值略偏大,即电表示数偏大,即通过的电流偏大,因此为了减小电流,需要增大串联的电阻,即一个阻值较小的电阻与串联,故A正确,B错误;
CD.右图所示,R2与电表并联,电表改装为了大量程的电流表。改装后测量值略偏大,即电流表示数偏大,通过的电流偏大,因此为了减小电流计的电流,需要一个阻值较大的电阻与R2并联,故D正确,C错误。
故选AD。
9. 如图所示,三根长直导线平行地放在光滑绝缘水平面上,已知导线BC之间的距离等于导线AB间距的3倍,已知通电直导线周围产生的磁场磁感应强度的大小为为直导线中的电流,为导线周围某点到直导线的距离,当三根直导线中通有恒定电流后,三根直导线仍在原来的位置保持静止,其中导线A的电流大小为,方向如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 导线B中的电流方向与A相同
B. 导线C中的电流方向与A相同
C. 导线B中的电流大小为
D. 导线C中的电流大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】BD.对通电导线B而言,在光滑桌面上处于静止状态,说明导线A、C在导线B处产生的磁场大小相等方向相反,合磁场为零。所以导线C中的电流方向应与A中的电流方向相同,设导线A、B间的距离为d,则导线B、C间的距离为3d,则有
解得
故BD正确;
AC.对通电导线A而言,在光滑桌面上处于静止状态,说明导线B、C在导线A处产生的磁场大小相等方向相反,合磁场为零。所以导线B中的电流方向应与A中的电流方向相反,且有
解得
故AC错误。
故选BD。
10. 如图所示,坐标系中荧光屏垂直轴放置,第一、二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,点有一粒子放射源,能向第一、二象限发射一系列速率均为、比荷均为的带正电粒子,其中沿轴正方向射入的粒子经偏转后刚好打在荧光屏上的点,粒子打在荧光屏上后立即被屏吸收。已知荧光屏的长度为,磁感应强度大小为,不计粒子的重力,忽略粒子间的相互作用.则下列说法正确的是( )
A. 荧光屏到的距离为
B. 沿轴正方向射入的粒子在磁场中运动的时间为
C. 被荧光屏接收的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为
D. 被荧光屏右侧面和左侧面接收的粒子数之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据洛伦兹力提供向心力有
解得
沿轴正方向射入的粒子经偏转后刚好打在荧光屏上的点,轨迹如图
根据几何关系可知
解得
故A错误;
B.沿轴正方向射入的粒子恰好经过M点,则在磁场中运动的时间为
故B正确;
C.粒子在磁场中运动的最长时间、最短时间轨迹如图
根据几何关系可知对应圆心角分别为300°,60°,则运动时间分别为
,
时间之比为5:1,故C正确;
D.由几何可知,粒子入射角度为0~30°时,被左侧光屏吸收,入射角度为90°~150°时,粒子被右侧光屏吸收,则被荧光屏右侧面和左侧面接收的粒子数之比为2:1,故D错误;
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图所示,法国科学家库仑曾设计了一个十分精妙的扭秤实验,来探究电荷之间的作用力与哪些物理量有关的问题。
(1)两球完全相同,开始时球不带电,球带电量恒定,将球与球接触后分开,改变其距离,发现之间的静电力大小与___________(填“r”“”或“”)成正比,球所受的静电力使球___________(填“顺时针”或“逆时针”)转动(俯视);
(2)改变球带电量,重复(1)过程,保持其距离不变,发现间的静电力大小与___________(填“”“”或“”)成正比;
(3)上述实验过程采用的物理方法是___________(填字母)。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法
【答案】(1) ①. ②. 逆时针
(2) (3)A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]若A球不带电,C球带电量为Q,其距离为r,将A球与C球接触后分开,则A、C之间的静电力大小
可知,静电力大小与成正比,同种电荷之间的库仑力为排斥力,俯视A球将沿逆时针方向转动。
【小问2详解】
由小问1分析可知,A球所受的静电力与成正比。
【小问3详解】
上述实验过程采用的物理方法是控制变量法。
故选A。
12. 新能源汽车已经普遍走进了我们的生活,某校学生实验小组通过网络查找了某种知名的电池铭牌,电池采用的是“刀片电池”技术。现将一块电芯拆解出来,测得长为960mm,宽为90mm,然后测量其电动势E和内阻r。所提供的器材有:
A.电压表(量程3V)
B.电压表(量程15V)
C.电流表A2(量程0.6A)
D.电流表A2(量程3A)
E.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值范围,额定电流0.2A)
G.保护电阻
某同学采用了图甲所示的电路图,在进行了正确操作后,得到了图丙所示的图像。
(1)实验中,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______;(填器材前的字母代号)
(2)根据图乙所示,则该电池的电动势_______V,内阻_____;(结果保留到小数点后一位)。
(3)为了能准确地测量一块电芯的电动势E和内阻r,该同学设计了一个可以排除电流表A和电压表V内阻影响的实验方案,如图丙所示,记录了单刀双掷开关分别接1、2对应的多组电压表的示数U和电流表的示数I,根据实验记录的数据绘制如图丁中所示的A、B两条图线,综合A、B两条图线,此电芯的电动势_____,内阻______(用图中、、、表示)。
【答案】(1) ①. A ②. C ③. E
(2) ①. 3.8##3.7##3.9 ②. 0.6##0.5##0.7##0.8##0.9
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]由图乙可知,电动势约为3.8V,所以电压表选A;最大电流不超过0.6A,所以电流表选C;为了调节方便,滑动变阻器选阻值较小的E。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
可知图乙中图像的纵轴截距等于电动势,则有
图像的斜率绝对值为
可得电源的内阻为
【小问3详解】
[1][2]当S2接1时,误差在于电流表的分压,所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和,所以内阻测量值比真实值偏大;当S2接2时,误差在于电压表的分流,所测内阻等于电源与电压表并联的总电阻,所以内阻测量值比真实值偏小。由于图线斜率的绝对值表示内阻,即S2接1时的图线陡一些,可以判断图线A是利用单刀双掷开关S2接2中的实验数据描出的,内阻测量值比真实值偏小。S2接1时,所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势,即S2接1时的电动势的测量值等于真实值,即有
由于S2接2时,当电路短路时,电压表没有分流,即此时的电流的测量值与真实值相等,结合上述可知,电源的真实的图线是B图线纵轴交点与A图线横轴交点的连线,可知
13. 如图所示,M、N为水平放置、足够大的平行金属板,两板相距。合上开关后,一电荷量的带电小球恰好能静止在M、N板间。已知电源电动势,内阻,电阻,,重力加速度。求:
(1)流过电源的电流I;
(2)两板间的场强大小;
(3)小球的质量m。
【答案】(1)1A;(2)100V/m;(3)3g
【解析】
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律,可得流过电源的电流为
(2)电容器两板间的电压为
则两板间的场强大小为
(3)带电小球恰好能静止在M、N板间,则有
则小球的质量为
14. 如图所示为一电流表的原理示意图。质量为的均质细金属棒的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘弹簧相连,弹簧的劲度系数为;在矩形区域内有匀强磁场,磁感应强度大小、方向垂直纸面向外;与的右端相连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,的长度,的长度。当中没有电流通过且处于平衡状态时,与矩形区域的边重合;当中有电流通过时,指针示数可表示电流大小,重力加速度。
(1)求流过金属棒中的电流方向;
(2)求此电流表的量程(不计通电时电流产生的磁场的作用,忽略电线重力,弹簧始终处于弹性限度内);
(3)若要将电流表的量程扩大为原来的5倍,求磁感应强度应变为多大?
【答案】(1)从M到N
(2)3A (3)0.2T
【解析】
【小问1详解】
为使电流表正常工作,通有电流的金属棒MN所受的安培力必须向下,由左手定则分析知,流过金属棒中的电流方向是从M到N。
【小问2详解】
设电流表示数为零时,弹簧的伸长量为,则有
设电流表满偏时通过MN的电流为,则有
联立并代入数据解得
A
【小问3详解】
根据
解得
T
15. 如图所示的坐标系,轴与的虚线之间存在竖直向上的匀强电场,在处的点发射一比荷为的带电粒子,经过一段时间粒子以与轴的负半轴成的速度从轴的点进入磁场,轴下侧的磁场区域为矩形,粒子经磁场偏转再次通过轴后刚好水平回到点.已知磁场方向垂直纸面,不计粒子重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)磁感应强度大小以及磁场的最小面积;
(3)带电粒子从点出发到第一次返回点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中做类平抛运动,由粒子轨迹的偏转方向可知粒子在电场中所受的电场力方向竖直向下,则粒子带负电,设粒子在b点的速度为v,则有
竖直方向粒子做匀加速直线运动,有
由牛顿第二定律得
且
联立解得
【小问2详解】
根据题意作出粒子的运动轨迹,如图所示
由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外,可知粒子从a到b的时间为
解得
又在水平方向上
解得
粒子在磁场中运动的速度为
由几何关系可知粒子在磁场中的轨道半径为
由牛顿第二定律得
解得
当矩形磁场的面积最小时,磁场的边界应与轨迹相切,则磁场的最小面积为
解得
【小问3详解】
粒子在磁场中做匀速圆周运动,有
解得
粒子的轨迹所对应的圆心角为
则粒子在磁场中运动的时间为
由对称性可知粒子从d到a的时间为
带电粒子从a点出发到返回a点的总时间为
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全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:必修第三册第九~十二章,选择性必修第二册第一章。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于静电的防止与利用,下列四幅图中的现象与其余三幅的原理不同的是( )
A. 图甲中建筑物顶端的避雷针
B. 图乙中验电器的张角闭合
C. 图丙中三条高压输电线上方有两条导线与大地相连
D. 图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服
2. 在静电场中的A、B两点放置试探电荷,其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系,分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示为一磁单极子N形成的磁场,磁感线的分布如图,到磁单极子的间距较近,则下列说法正确的是( )
A. 点的磁感应强度大于
B. 若将一小段通电导线放在处,导线受的磁场力与处磁场方向相同
C. 同一导线在处受到的磁场力不可能比处大
D. 若将点向右平移到与到磁单极子的间距相等时,两处的磁感应强度相同
4. 图甲为雷电天气,电视塔尖端放电的情形。放电时,塔尖和云层间电场分布如图乙中实线所示,一个带电粒子在该电场中运动的轨迹为图中虚线所示,是轨迹上两点,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子在点的加速度比在点的加速度小
C. 粒子一定是从向运动
D. 粒子在点电势能比在点电势能小
5. 如图所示,正三棱柱的点固定一个电荷量为的点电荷,点固定一个电荷量为的点电荷,选取无穷远处电势为0。则( )
A. 点处的电场强度与点处的电场强度相同
B. 点处的电场强度与点处的电场强度相同
C. 将一负试探电荷从点移到点,电场力做正功
D. 将一正试探电荷沿直线从点移到点,其电势能保持不变
6. 如图所示的电路中,电源的内阻大于定值电阻的阻值,滑动变阻器的最大电阻值大于定值电阻的阻值与电源内阻之和。则当滑动变阻器的滑片由最左端滑到最右端的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电源内阻消耗的电功率逐渐减小
B. 定值电阻消耗的电功率逐渐减小
C. 滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小
D. 电源的输出功率一直增大
7. 如图所示,8个完全相同的均匀带电绝缘立方体叠成一个大立方体,取无穷远处电势为零,该立方体中心点电势为,上表面中心点电势为。下列说法正确的是( )
A. 一个小立方体在点产生的电势为
B. 下层一个小立方体在点产生的电势为
C. 现撤去下层一个小立方体,则点电势为
D. 现撤去下层一个小立方体,则点电势为
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 在电学实验中,改装后的电表测量值略微偏大,为校准电表,下列措施可行的是( )
A. 将一个阻值较小的电阻与电阻串联
B. 将一个阻值较小的电阻与电阻并联
C. 将一个阻值较大的电阻与电阻串联
D. 将一个阻值较大的电阻与电阻并联
9. 如图所示,三根长直导线平行地放在光滑绝缘水平面上,已知导线BC之间的距离等于导线AB间距的3倍,已知通电直导线周围产生的磁场磁感应强度的大小为为直导线中的电流,为导线周围某点到直导线的距离,当三根直导线中通有恒定电流后,三根直导线仍在原来的位置保持静止,其中导线A的电流大小为,方向如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 导线B中的电流方向与A相同
B. 导线C中的电流方向与A相同
C. 导线B中的电流大小为
D. 导线C中的电流大小为
10. 如图所示,坐标系中荧光屏垂直轴放置,第一、二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,点有一粒子放射源,能向第一、二象限发射一系列速率均为、比荷均为的带正电粒子,其中沿轴正方向射入的粒子经偏转后刚好打在荧光屏上的点,粒子打在荧光屏上后立即被屏吸收。已知荧光屏的长度为,磁感应强度大小为,不计粒子的重力,忽略粒子间的相互作用.则下列说法正确的是( )
A. 荧光屏到的距离为
B. 沿轴正方向射入的粒子在磁场中运动的时间为
C. 被荧光屏接收的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为
D. 被荧光屏右侧面和左侧面接收的粒子数之比为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图所示,法国科学家库仑曾设计了一个十分精妙的扭秤实验,来探究电荷之间的作用力与哪些物理量有关的问题。
(1)两球完全相同,开始时球不带电,球带电量恒定,将球与球接触后分开,改变其距离,发现之间的静电力大小与___________(填“r”“”或“”)成正比,球所受的静电力使球___________(填“顺时针”或“逆时针”)转动(俯视);
(2)改变球带电量,重复(1)过程,保持其距离不变,发现间的静电力大小与___________(填“”“”或“”)成正比;
(3)上述实验过程采用的物理方法是___________(填字母)。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法
12. 新能源汽车已经普遍走进了我们的生活,某校学生实验小组通过网络查找了某种知名的电池铭牌,电池采用的是“刀片电池”技术。现将一块电芯拆解出来,测得长为960mm,宽为90mm,然后测量其电动势E和内阻r。所提供的器材有:
A.电压表(量程3V)
B.电压表(量程15V)
C.电流表A2(量程0.6A)
D.电流表A2(量程3A)
E.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值范围,额定电流0.2A)
G.保护电阻
某同学采用了图甲所示的电路图,在进行了正确操作后,得到了图丙所示的图像。
(1)实验中,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______;(填器材前的字母代号)
(2)根据图乙所示,则该电池的电动势_______V,内阻_____;(结果保留到小数点后一位)。
(3)为了能准确地测量一块电芯的电动势E和内阻r,该同学设计了一个可以排除电流表A和电压表V内阻影响的实验方案,如图丙所示,记录了单刀双掷开关分别接1、2对应的多组电压表的示数U和电流表的示数I,根据实验记录的数据绘制如图丁中所示的A、B两条图线,综合A、B两条图线,此电芯的电动势_____,内阻______(用图中、、、表示)。
13. 如图所示,M、N为水平放置、足够大的平行金属板,两板相距。合上开关后,一电荷量的带电小球恰好能静止在M、N板间。已知电源电动势,内阻,电阻,,重力加速度。求:
(1)流过电源的电流I;
(2)两板间的场强大小;
(3)小球的质量m。
14. 如图所示为一电流表的原理示意图。质量为的均质细金属棒的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘弹簧相连,弹簧的劲度系数为;在矩形区域内有匀强磁场,磁感应强度大小、方向垂直纸面向外;与的右端相连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,的长度,的长度。当中没有电流通过且处于平衡状态时,与矩形区域的边重合;当中有电流通过时,指针示数可表示电流大小,重力加速度。
(1)求流过金属棒中的电流方向;
(2)求此电流表的量程(不计通电时电流产生的磁场的作用,忽略电线重力,弹簧始终处于弹性限度内);
(3)若要将电流表的量程扩大为原来的5倍,求磁感应强度应变为多大?
15. 如图所示的坐标系,轴与的虚线之间存在竖直向上的匀强电场,在处的点发射一比荷为的带电粒子,经过一段时间粒子以与轴的负半轴成的速度从轴的点进入磁场,轴下侧的磁场区域为矩形,粒子经磁场偏转再次通过轴后刚好水平回到点.已知磁场方向垂直纸面,不计粒子重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)磁感应强度大小以及磁场的最小面积;
(3)带电粒子从点出发到第一次返回点的时间。
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