精品解析:辽宁省实验中学2025-2026学年高二上学期期中物理试卷
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内容正文:
辽宁省实验中学2025年秋季学期期中阶段测试
高二年级物理试卷
考试时间:75分钟 试题满分:100分
一、选择题(1-7题单选题每题4分。8-10题为多选题每题6分,漏选得3分、错选不得分。共计46分)
1. 在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为的电子束,在刚射出加速电场时的一小段长为的电子束内,电子个数为,已知电子的电荷量为,质量为,则电子束形成的电流大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】
电流 (其中为段内的电子数,为电子通过的时间),
解得
设电子经电场加速后,速度为,由动能定理
解得
将速度代入电流表达式,可得
故选A。
2. 如图所示,电阻R1=R4=6Ω,R2=R3=3Ω,电流表为理想电流表,电源电动势E=12V,电源内阻不计,闭合开关后,则以下说法不正确的是( )
A. R1与R3两端的电压相等
B. 通过R4的电流为2A
C. 流过电流表的电流方向向上
D. 流过电流表的电流大小为1A
【答案】B
【解析】
【详解】A.电流表为理想电流表,电阻R1与R3并联,则R1与R3两端的电压相等,故A正确;
B.R1与R3并联的等效电阻
电阻R2与R4并联的等效电阻
等效电阻 R13与 R24串联,则电压
各电阻上的电流大小为,,,
故B错误;
CD.结合上述可知,流过电流表的电流,方向向上,故C正确,D正确。
此题选择错误选项,故选 B。
3. 如图所示,在一水平固定的铝环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处由静止开始下落,最后落在地面上。磁铁下落过程从铝环中心穿过,且不与铝环接触。若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 磁铁靠近铝环的过程中,铝环有收缩趋势
B. 磁铁下落过程中,从上往下看铝环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向
C. 磁铁下落过程中,磁铁的机械能不变
D. 磁铁落地时的速率等于
【答案】A
【解析】
【详解】A.磁铁靠近铝环的过程中,铝环中的磁通量增大,根据楞次定律“增缩减扩”可知,铝环有收缩趋势,故A正确;
B.由题图可知,在磁铁下落过程中,穿过铝环的磁场方向向下,在磁铁靠近铝环时,穿过铝环的磁通量变大,在磁铁远离铝环时穿过铝环的磁通量减小,由楞次定律可知,从上向下看,铝环中的感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,故B错误;
C.在磁铁下落过程中,铝环中产生感应电流,铝环中有电能产生,磁铁在整个下落过程中,磁铁的部分机械能转化为电能,由能量守恒定律可知,磁铁的机械能减少,故C错误;
D.若磁铁自由下落时,根据机械能守恒有
解得落地速度为
由于磁铁下落穿过铝环时机械能有损失,所以磁铁落地速度小于,故D错误。
故选A。
4. 锂离子电池主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动来工作,下图为锂电池的内部结构。该过程中Li+从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V,则( )
A. 电池处于放电状态
B. 电源内部每移动一个锂离子,需要消耗电能3.7eV
C. “毫安·时”(mA·h)是电池储存能量的单位
D. 锂离子电池充电时,电池内部静电力做负功,化学能转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】AD.Li+从负极通过隔膜返回正极,电池放电,此过程电池内部静电力做负功,化学能转化为电能,故A正确,D错误;
B.根据公式可知,电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极,需要消耗化学能3.7eV,故B错误;
C. 根据q= It可知,“毫安·时”(mA·h) 是电量的单位, 故C错误。
故选A。
5. 科学的发展离不开科学家的不断探索。关于科学家及其贡献,下列说法正确的是( )
A. 库仑做了大量实验,发现了电磁感应现象
B. 洛伦兹提出了分子电流假说
C. 楞次分析了关于感应电流方向的实验事实后,提出楞次定律
D. 法拉第提出了电磁感应定律
【答案】C
【解析】
【详解】A.库仑通过扭秤实验研究电荷间作用力,提出库仑定律;电磁感应现象由法拉第发现,故A错误;
B.分子电流假说由安培提出,用于解释磁现象,故B错误;
C.楞次通过实验总结出感应电流方向的规律,即楞次定律,故C正确;
D.法拉第研究了感应电流产生的条件,诺伊曼和韦伯提出了法拉第电磁感应定律,故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示,在磁感应强度随时间均匀变化的匀强磁场中垂直磁场放置一圆形金属漆包线圈(磁场方向垂直线圈平面向里),线圈中产生的感应电流为。若仅将线圈扭转成图乙所示的形状,其中大圆半径是小圆半径的3倍,假设扭转过程中金属线圈的总长度和粗细均保持不变,不考虑导线中电流产生磁场对磁通量的影响,则图乙线圈中产生的感应电流大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小圆半径为R,则大圆半径为3R,甲图中圆的周长
解得
甲图中
乙图中两圆产生电流方向相反,则
故选A。
7. 关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲是回旋加速器的结构示意图,若仅增大加速电场的大小,则被加速后的粒子从回旋加速器中射出的动能变大
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出B极板是发电机的负极,极板是正极
C. 图丙是某一霍尔元件的原理示意图,若磁感应强度增大,则、两表面间的电压增大
D. 图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图,不改变各区域的电场及磁场,从板间向下射入的粒子若能在板间做直线运动,则击中底片同一位置的这些粒子一定是同种粒子
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中做圆周运动有
动能
整理得
可知若仅增大加速电场的大小,被加速后的粒子从回旋加速器中射出的动能不变,故A错误;
B.图乙根据左手定则可知,正电荷向下偏转,所以B极板带正电,为发电机的正极,A极板是发电机的负极,故B错误;
C.图丙最终带电粒子在电场力和洛伦兹力作用下平衡,有
整理得
若磁感应强度增大,则、两表面间的电压增大,故C正确;
D.图丁在速度选择器中,有
在偏转磁场中有
整理得
可知击中底片同一位置的粒子比荷相同,但不一定是同种粒子,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,边长为的正方形区域内存在匀强磁场,方向垂直于纸面(所在平面)向外。边中点有一粒子源,可平行纸面向磁场内任意方向发射质量为、电荷量为的带电粒子,粒子速度大小均为,不计粒子重力以及粒子间的相互作用。已知垂直边射入的粒子恰好从边中点射出磁场,下列说法中正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 磁场的磁感应强度大小为
C. 从点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
D. 有粒子从点射出磁场
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知粒子带正电,故A错误;
B.洛伦兹力提供向心力可得
垂直边射入的粒子恰好从边中点射出磁场,则运动半径为
联立解得磁场的磁感应强度为
故B正确;
C.从点射出磁场的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示
则从点射出磁场的粒子在磁场中的运动时间为
故C正确;
D.离子的运动半径为
之间距离大于,即大于轨迹直径,所以没有粒子从点射出磁场,故D错误。
故选BC。
9. 无限长通电直导线周围磁场中某点的磁感应强度大小可用公式表示,式中k是常数、I是导线中电流、r是该点到直导线的距离。通常,通电长直导体棒可以被看作无限长通电直导体棒。将两根长度均为L,质量均为m,通有方向相反、大小恒为I的电流的细长直导体棒a、b,置于水平光滑半圆筒内,静止时,其横截面如图所示,O为半圆筒的圆心,cd为半圆筒的水平直径,Oa、Ob之间的夹角为θ。则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. O处磁感应强度的方向水平向右
B. 两导体棒连线的中垂线上各点磁感应强度的方向都是竖直向下
C. 导体棒a中电流产生的磁场在导体棒b处磁感应强度的大小为
D. 若将导体棒a保持水平沿圆弧向d缓慢移动,a、b中电流大小始终相等,要使导体棒b在原处仍保持静止,则导体棒中的电流必须逐渐增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由安培定则可知,a、b电流产生的磁场在O处方向如图甲所示
由平行四边形定则知,两导体棒连线的中垂线上各点磁感应强度的方向都是竖直向下,A错误,B正确;
C.设圆筒对b的支持力为F,受力示意图如图乙所示
由平行四边形定则和共点力的平衡条件得
解得
C错误;
D.将a向d缓慢移动,要使b保持静止,平行四边形如图乙中虚线所示,可知a对b的安培力必须逐渐增大,故a在b处的磁感应强度必须逐渐增大,而a、b之间的距离又逐渐增大,由
可知,导体棒中电流必须逐渐增大才行,D正确。
故选BD。
10. 图中MN和PQ为竖直方向的两条平行足够长的光滑金属导轨,间距为L,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器。质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触。杆ab由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为v,整个电路消耗的最大电功率为P,已知重力加速度为g。则( )
A. 电容器右极板带正电 B. 电容器的最大带电量为
C. 杆ab的最大速度v等于 D. 杆ab所受安培力的最大功率为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据右手定则,感应电动势的方向为:a→b,右极板带正电荷,A正确;
B.下落过程中的最大感应电动势
ab两端的电压为
电容器的最大带电量为,B错误;
CD.因为当达到最大速度时,安培力与重力平衡,即
整个电路消耗的最大电功率等于克服安培力做功的功率,即
即,C正确,D错误。
故选AC。
二、实验题(每空2分,共20分)
11. 某同学利用图甲所示的原理图组装了一个倍率为×10的欧姆表,所用表头G的满偏电流为3mA,内阻为50Ω。现用一系列标准电阻对欧姆表进行标定,并作出A、B间接不同的标准电阻时表头G的示数I与的关系,如图乙所示。
(1)按照惯用标准,图甲中的B为______(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)该同学所用电源电动势为E=______V,该欧姆表内阻=______Ω;
(3)现对表盘进行欧姆标度,则量程为0~3mA的表头G表盘上“2”处应标的数值为______;
(4)某同学用标度完后的欧姆表对某电阻进行测量,测量前忘记进行欧姆调零,测得该电阻阻值为;测量后又想起欧姆调零环节,于是再次欧姆调零后进行测量,测得该电阻阻值为;第二次测量前进行欧姆调零时,红、黑表笔短接后指针的位置如图丙所示,则经分析可知______(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)红 (2) ①. 3 ②. 1000
(3)50 (4)>
【解析】
【分析】
【小问1详解】
欧姆表测电阻时,需要让电流从黑表笔流出从红表笔流进,故黑表笔接电源的正极,红表笔接电源的负极,图甲中的B为红表笔;
【小问2详解】
[1][2] 根据欧姆表的测量原理,当=0时,流过电路的电流达到满偏即=3mA,设欧姆表内阻为
则有当=2000Ω,流过电表的电流强度为
联立解得,
【小问3详解】
根据闭合电路欧姆定律
解得
因欧姆表倍率为×10,则量程为0~3mA的表头G表盘上“2”处应标的数值为50;
【小问4详解】
测量时若未欧姆调零直接测量,相当于欧姆表内阻偏大,导致相同电流下对应的偏大,故
【点睛】
12. 某兴趣小组利用半偏法测量量程为的电流表的内阻,实验电路如图甲所示。
实验步骤如下:
①按图连接好电路,将电阻箱的阻值调至最大;
②闭合开关、断开开关,调节电阻箱,使电流表满偏;
③保持电阻箱接入电路的电阻不变,再闭合开关,调节电阻箱使电流表示数为,记录此时电阻箱的阻值。
(1)在步骤③中,若记录的电阻箱阻值,则电流表的内阻为_________;
(2)将该电流表和电阻箱并联改装成一个量程为的新电流表,则电阻箱的阻值应该调整到_________;
(3)该小组用这个新电流表去测量一节干电池的电动势和内阻,除了待测干电池、新电流表、开关和若干导线之外,实验室还提供了以下器材:
A.电压表V(量程为、内阻约为)
B.滑动变阻器R(,最大电流为)
该小组设计的电路图如图乙所示,为了准确测量干电池内阻,改装后的新电流表应该接在_____(选填“a”或“b”)点。
(4)闭合开关S,改变滑动变阻器滑片的位置,记录多组电压表的示数U和新电流表的示数I,根据实验数据所绘制出的图像如图丙所示。根据图像可得,被测干电池的电动势_________V,内阻_________(结果均保留两位小数)。
【答案】(1)
(2)0.6 (3)a
(4) ①. 1.48 ②. 1.43
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,调节电阻箱使电流表示数为,根据并联电路电阻与电流关系可知
【小问2详解】
根据并联电路规律有
代入数据有
【小问3详解】
由于电流表内阻已知,为了准确测量干电池内阻,改装后的新电流表应该接在a点;
【小问4详解】
根据闭合电路欧姆定律有
变形可得
根据图像的斜率与截距有V,
解得
三、解答题(13题10分,14题10分,15题14分)
13. 如图所示,凹型虚线为荧光屏,粒子打到荧光屏上会发光。虚线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。P为直线Oa上一点,从P点可以发射具有不同速率的粒子,速度方向都垂直于Oa。粒子的质量均为m,电荷量均为+q,已知Pa = L,ab = cd = L,,不计粒子的重力和粒子间的作用力。求:
(1)粒子在磁场中运动的最长时间及对应粒子的速度大小;
(2)bc边发光的区域长度。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
由分析可知,运动时间最长的粒子打到了b点,粒子转过了270°角。所以最长时间
粒子在磁场中做圆周运动的周期
所以最长时间
对应粒子运动的轨道半径r = L
由
得
可得对应粒子的速度大小
【小问2详解】
粒子到达bc边的右边界为粒子轨迹恰好在d点与cd相切,射到bc边的e点。此时粒子的轨迹半径
则
所以bc边发光的区域长度
14. 某小组设计了如图所示装置来研究通电导体在磁场中的运动情况,光滑水平的平行导轨间的距离为L,导轨足够长且不计电阻,左端连有一个直流电源,电动势为E,内阻不计,导轨处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现将一质量为m、阻值为R的金属杆ab放置在导轨上并由静止释放,运动过程中金属杆ab与导轨始终垂直且接触良好,求:
(1)金属杆ab的最大加速度大小;
(2)金属杆ab的最大动能;
(3)若已知金属杆ab从释放到达到最大速度的位移大小为x,其做加速运动的时间 t。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)当金属杆速度为零时,金属杆的加速度最大,对金属杆受力分析可得
此时电流
解得金属杆ab的最大加速度大小
(2)金属杆 ab切割磁感线产生与电源电动势相反的动生电动势,当两电动势大小相等时,金属杆ab的加速度为零,速度达到最大,有
解得金属杆ab的速度最大值
最大动能
解得
(3)对金属杆,由动量定理有
得,
解得
15. 如图,在坐标平面的第二象限内有平行于坐标平面的匀强电场,电场强度大小为(未知)。在第一象限内方程为的虚线将区域分为区域和区域,区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为(未知)。区域II存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场及沿轴负方向、电场强度大小为的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电粒子从点以初速度沿轴正方向进入电场,由点以大小为的速度垂直于轴进入区域,后经虚线上的点(图中未画出)垂直虚线进入区域II,不计粒子重力及电磁场的边界效应。求:
(1)两点间的电势差和匀强电场电场强度的大小;
(2)粒子由点到点的时间;
(3)粒子在区域II中运动时,第1次和第5次经过轴的位置之间的距离。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
从到,根据动能定理可得
解得
把电场沿x轴和轴分解,由题意可得水平方向
竖直方向
电场强度
联立解得
【小问2详解】
粒子在电场中运动,沿x方向做匀变速直线运动,有
由题意可知粒子在磁场中做圆周运动的半径为
粒子在区域中转过的圆心角为
则粒子在区域中运动的时间为,其中
粒子由P点到A点的时间为
联立解得
【小问3详解】
在区域中,洛伦兹力提供向心力
在点,对粒子用配速法,设沿x轴正方向,对应的洛伦兹力与静电力平衡,与等大反向的与的合速度对应洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,这样粒子进入区域II中的运动分解为以的匀速直线运动和以的匀速圆周运动,则有,
联立解得,沿轴负方向,
设对应的匀速圆周运动的半径为,由洛伦兹力提供向心力有
解得
其运动轨迹如图所示
粒子从第1次到第5次经过x轴,共运动了2个周期,粒子运动时间为
其中
粒子在第1次和第5次经过轴的位置之间的距离
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辽宁省实验中学2025年秋季学期期中阶段测试
高二年级物理试卷
考试时间:75分钟 试题满分:100分
一、选择题(1-7题单选题每题4分。8-10题为多选题每题6分,漏选得3分、错选不得分。共计46分)
1. 在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为的电子束,在刚射出加速电场时的一小段长为的电子束内,电子个数为,已知电子的电荷量为,质量为,则电子束形成的电流大小是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,电阻R1=R4=6Ω,R2=R3=3Ω,电流表为理想电流表,电源电动势E=12V,电源内阻不计,闭合开关后,则以下说法不正确的是( )
A. R1与R3两端的电压相等
B. 通过R4的电流为2A
C. 流过电流表的电流方向向上
D. 流过电流表的电流大小为1A
3. 如图所示,在一水平固定的铝环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处由静止开始下落,最后落在地面上。磁铁下落过程从铝环中心穿过,且不与铝环接触。若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 磁铁靠近铝环的过程中,铝环有收缩趋势
B. 磁铁下落过程中,从上往下看铝环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向
C. 磁铁下落过程中,磁铁的机械能不变
D. 磁铁落地时的速率等于
4. 锂离子电池主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动来工作,下图为锂电池的内部结构。该过程中Li+从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V,则( )
A. 电池处于放电状态
B. 电源内部每移动一个锂离子,需要消耗电能3.7eV
C. “毫安·时”(mA·h)是电池储存能量的单位
D. 锂离子电池充电时,电池内部静电力做负功,化学能转化为电能
5. 科学的发展离不开科学家的不断探索。关于科学家及其贡献,下列说法正确的是( )
A. 库仑做了大量实验,发现了电磁感应现象
B. 洛伦兹提出了分子电流假说
C. 楞次分析了关于感应电流方向的实验事实后,提出楞次定律
D. 法拉第提出了电磁感应定律
6. 如图甲所示,在磁感应强度随时间均匀变化的匀强磁场中垂直磁场放置一圆形金属漆包线圈(磁场方向垂直线圈平面向里),线圈中产生的感应电流为。若仅将线圈扭转成图乙所示的形状,其中大圆半径是小圆半径的3倍,假设扭转过程中金属线圈的总长度和粗细均保持不变,不考虑导线中电流产生磁场对磁通量的影响,则图乙线圈中产生的感应电流大小为( )
A. B. C. D.
7. 关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲是回旋加速器的结构示意图,若仅增大加速电场的大小,则被加速后的粒子从回旋加速器中射出的动能变大
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出B极板是发电机的负极,极板是正极
C. 图丙是某一霍尔元件的原理示意图,若磁感应强度增大,则、两表面间的电压增大
D. 图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图,不改变各区域的电场及磁场,从板间向下射入的粒子若能在板间做直线运动,则击中底片同一位置的这些粒子一定是同种粒子
8. 如图所示,边长为的正方形区域内存在匀强磁场,方向垂直于纸面(所在平面)向外。边中点有一粒子源,可平行纸面向磁场内任意方向发射质量为、电荷量为的带电粒子,粒子速度大小均为,不计粒子重力以及粒子间的相互作用。已知垂直边射入的粒子恰好从边中点射出磁场,下列说法中正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 磁场的磁感应强度大小为
C. 从点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
D. 有粒子从点射出磁场
9. 无限长通电直导线周围磁场中某点的磁感应强度大小可用公式表示,式中k是常数、I是导线中电流、r是该点到直导线的距离。通常,通电长直导体棒可以被看作无限长通电直导体棒。将两根长度均为L,质量均为m,通有方向相反、大小恒为I的电流的细长直导体棒a、b,置于水平光滑半圆筒内,静止时,其横截面如图所示,O为半圆筒的圆心,cd为半圆筒的水平直径,Oa、Ob之间的夹角为θ。则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. O处磁感应强度的方向水平向右
B. 两导体棒连线的中垂线上各点磁感应强度的方向都是竖直向下
C. 导体棒a中电流产生的磁场在导体棒b处磁感应强度的大小为
D. 若将导体棒a保持水平沿圆弧向d缓慢移动,a、b中电流大小始终相等,要使导体棒b在原处仍保持静止,则导体棒中的电流必须逐渐增大
10. 图中MN和PQ为竖直方向的两条平行足够长的光滑金属导轨,间距为L,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器。质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触。杆ab由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为v,整个电路消耗的最大电功率为P,已知重力加速度为g。则( )
A. 电容器右极板带正电 B. 电容器的最大带电量为
C. 杆ab的最大速度v等于 D. 杆ab所受安培力的最大功率为
二、实验题(每空2分,共20分)
11. 某同学利用图甲所示的原理图组装了一个倍率为×10的欧姆表,所用表头G的满偏电流为3mA,内阻为50Ω。现用一系列标准电阻对欧姆表进行标定,并作出A、B间接不同的标准电阻时表头G的示数I与的关系,如图乙所示。
(1)按照惯用标准,图甲中的B为______(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)该同学所用电源电动势为E=______V,该欧姆表内阻=______Ω;
(3)现对表盘进行欧姆标度,则量程为0~3mA的表头G表盘上“2”处应标的数值为______;
(4)某同学用标度完后的欧姆表对某电阻进行测量,测量前忘记进行欧姆调零,测得该电阻阻值为;测量后又想起欧姆调零环节,于是再次欧姆调零后进行测量,测得该电阻阻值为;第二次测量前进行欧姆调零时,红、黑表笔短接后指针的位置如图丙所示,则经分析可知______(选填“>”“=”或“<”)。
12. 某兴趣小组利用半偏法测量量程为的电流表的内阻,实验电路如图甲所示。
实验步骤如下:
①按图连接好电路,将电阻箱的阻值调至最大;
②闭合开关、断开开关,调节电阻箱,使电流表满偏;
③保持电阻箱接入电路的电阻不变,再闭合开关,调节电阻箱使电流表示数为,记录此时电阻箱的阻值。
(1)在步骤③中,若记录的电阻箱阻值,则电流表的内阻为_________;
(2)将该电流表和电阻箱并联改装成一个量程为的新电流表,则电阻箱的阻值应该调整到_________;
(3)该小组用这个新电流表去测量一节干电池的电动势和内阻,除了待测干电池、新电流表、开关和若干导线之外,实验室还提供了以下器材:
A.电压表V(量程为、内阻约为)
B.滑动变阻器R(,最大电流为)
该小组设计的电路图如图乙所示,为了准确测量干电池内阻,改装后的新电流表应该接在_____(选填“a”或“b”)点。
(4)闭合开关S,改变滑动变阻器滑片的位置,记录多组电压表的示数U和新电流表的示数I,根据实验数据所绘制出的图像如图丙所示。根据图像可得,被测干电池的电动势_________V,内阻_________(结果均保留两位小数)。
三、解答题(13题10分,14题10分,15题14分)
13. 如图所示,凹型虚线为荧光屏,粒子打到荧光屏上会发光。虚线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。P为直线Oa上一点,从P点可以发射具有不同速率的粒子,速度方向都垂直于Oa。粒子的质量均为m,电荷量均为+q,已知Pa = L,ab = cd = L,,不计粒子的重力和粒子间的作用力。求:
(1)粒子在磁场中运动的最长时间及对应粒子的速度大小;
(2)bc边发光的区域长度。
14. 某小组设计了如图所示装置来研究通电导体在磁场中的运动情况,光滑水平的平行导轨间的距离为L,导轨足够长且不计电阻,左端连有一个直流电源,电动势为E,内阻不计,导轨处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现将一质量为m、阻值为R的金属杆ab放置在导轨上并由静止释放,运动过程中金属杆ab与导轨始终垂直且接触良好,求:
(1)金属杆ab的最大加速度大小;
(2)金属杆ab的最大动能;
(3)若已知金属杆ab从释放到达到最大速度的位移大小为x,其做加速运动的时间 t。
15. 如图,在坐标平面的第二象限内有平行于坐标平面的匀强电场,电场强度大小为(未知)。在第一象限内方程为的虚线将区域分为区域和区域,区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为(未知)。区域II存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场及沿轴负方向、电场强度大小为的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电粒子从点以初速度沿轴正方向进入电场,由点以大小为的速度垂直于轴进入区域,后经虚线上的点(图中未画出)垂直虚线进入区域II,不计粒子重力及电磁场的边界效应。求:
(1)两点间的电势差和匀强电场电场强度的大小;
(2)粒子由点到点的时间;
(3)粒子在区域II中运动时,第1次和第5次经过轴的位置之间的距离。
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