某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:

6ec8aac122bd4f6e

器材(代号)

规格 

电流表(A1

电流表(A2

电压表(V1

电压表(V2

滑动变阻器(R1

滑动变阻器(R2

直流电源(E)

开关(S)

导线若干

量程0~50mA,内阻约为506ec8aac122bd4f6e

量程0~200mA,内阻约为106ec8aac122bd4f6e

量程0~3V,内阻约为10k6ec8aac122bd4f6e

量程0~15V,内阻约为25k6ec8aac122bd4f6e

阻值范围0~156ec8aac122bd4f6e,允许最大电流1A

阻值范围0~1k6ec8aac122bd4f6e,允许最大电流100mA

输出电压6V,内阻不计

①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用        ;电压表应选用           ;滑动变阻器应选用               。(以上均填器材代号)

6ec8aac122bd4f6e②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。

③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?

相同点:                                     

不同点:                                     

 

 6ec8aac122bd4f6e图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流6ec8aac122bd4f6e=3006ec8aac122bd4f6eA,内阻Rg=100 6ec8aac122bd4f6e,可变电阻R的最大阻值为10 k6ec8aac122bd4f6e,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 6ec8aac122bd4f6e,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是             色,接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=             k6ec8aac122bd4f6e.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较             (填“变大”、“变小”或“不变”)。

 

 (1)如图甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接。

6ec8aac122bd4f6e

(2)某同学从标称为“220 V 25 W”、“220 V 500 W”的3只灯泡中任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。该灯泡的阻值是___________6ec8aac122bd4f6e,标称的额定功率为______________6ec8aac122bd4f6e

 

 如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R =2 W的电阻连接,右端通过导线与阻值RL =4 W的小灯泡L连接.在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l =2 m,有一阻值r =2 W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图22乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:

(1)通过小灯泡的电流.

(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.

6ec8aac122bd4f6e
6ec8aac122bd4f6e
 

 

 

 

 


                                

 

 

 6ec8aac122bd4f6e如图甲所示的轮轴,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动.轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为6ec8aac122bd4f6e的金属杆.在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PO、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,重物最终能匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦。

(1)若重物的质量为M,则重物匀速下降的速度6ec8aac122bd4f6e为多大?      

(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出6ec8aac122bd4f6e实验图线.图20乙中画出了磁感应强度分别为6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e时的两条实验图线,试根据实验结果计算6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e的比值。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 6ec8aac122bd4f6e磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN长为l,平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图所示。列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为λ,最大值为B0,如图b所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同, 整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略,并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速度为v(v<v0)。

(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理;

(2)为使列车获得最大驱动力,写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应满足的关系式:

(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v时驱动力的大小。

 

 

 

 

 6ec8aac122bd4f6e如图所示,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面。开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导棒一直在磁场中运动。不计导轨电阻,求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 6ec8aac122bd4f6e如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为 R的电阻,处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.

(1)求初始时刻导体棒受到的安培力.

(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?

(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 6ec8aac122bd4f6e磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用, 图左是在平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成, 如图右所示,通道尺寸a = 2.0m、b =0.15m、c = 0.10m,工作时,在通道内沿z轴正方向加B = 8.0T的匀强磁场;沿x轴负方向加上匀强电场,使两极板间的电压U = 99.6V;海水沿y轴方向流过通道, 已知海水的电阻率ρ=0.20Ω·m.

(1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;

(2)船以6ec8aac122bd4f6e = 5.0 m/s的速度匀速前进。以船为参照物,海水以5.0 m/s的速率涌入进水口,由于通道的截面积小于进水口的截面积,在通道内海水的速率增加到 6ec8aac122bd4f6e = 8.0 m/s, 求此时金属板间的感应电动势U感 .

(3)船行驶时,通道中海水两侧的电压按U'=U -U计算,海水受到电磁力的80% 可以转换

为船的动力, 当船以vs =5.0 m/s的速度匀速前进时,求海水推力的功率。   

 

 

 

 

 

 

 如图所示的电路中,三个相同的灯泡abc和电感L1L2与直流电源连接,电

6ec8aac122bd4f6e感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时,下列判

断正确的有(    )     

  A.a先变亮,然后逐渐变暗    B.b先变亮,然后逐渐变暗           

C.c先变亮,然后逐渐变暗    D.bc都逐渐变暗   

 

 如图甲所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是图乙的(  )

6ec8aac122bd4f6e
      图甲                     图乙

 6ec8aac122bd4f6e两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则(   )

A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为ab

C.金属棒的速度为v时,所受的按培力大小为F=6ec8aac122bd4f6e              

D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少                 

 

 如图所示,与直导线6ec8aac122bd4f6e共面的轻质闭合金属圆环竖直放置,两点彼此绝缘,环心位于6ec8aac122bd4f6e的上方。当6ec8aac122bd4f6e中通有电流且强度不断增大的过程中,关于圆环运动的情况以下叙述正确的是(    )         

 A.向下平动     

6ec8aac122bd4f6eB.向上平动                                    

C.转动:上半部向纸内,下半部向纸外  

 D.转动:下半部向纸内,上半部向纸外

 

 如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,铜环R沿螺

6ec8aac122bd4f6e线管的轴线加速下落。在下落过程中,环面始终保持水平,铜环

先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3,位

置2处于螺线管中心,位置1、3与位置2等距离(     )

A.a1<a2=g          B.a3<a1<g                               

C.a1=a3<a2          D.a3< a1<a2                              

 

 6ec8aac122bd4f6e如图所示,一矩形线框竖直向上进入有水平边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,线框在磁场中运动时只受重力和磁场力,线框平面始终与磁场方向垂直。向上经过图中1、2、3位置时的速率按时间依次为v1v2v3,向下经过图中2、1位置时的速率按时间依次为v4v5,下列说法中一定正确的是(    )

    A.v1v2      B.v2v3   C.v2v4       D.v4v5

 

 6ec8aac122bd4f6e如图所示,A为水平放置的橡胶圆盘,在其侧面带有负电荷─Q,在A正上方用丝线悬挂一个金属圆环B(丝线未画出),使B的环面在水平面上与圆盘平行,其轴线与橡胶盘A的轴线O1O2重合。现使橡胶盘A由静止开始绕其轴线O1O2按图中箭头方向加速转动,则(   )

A.金属圆环B有扩大半径的趋势,丝线受到拉力增大

B.金属圆环B有缩小半径的趋势,丝线受到拉力减小

C.金属圆环B有扩大半径的趋势,丝线受到拉力减小

D.金属圆环B有缩小半径的趋势,丝线受到拉力增大

 

 6ec8aac122bd4f6e如图所示,矩形闭台线圈放置在水平薄板上,有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)当磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到薄扳的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是(  )

A.摩擦力方向一直向左

B.摩擦力方向先向左、后向或右

C.感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针

D.感应电流的方向顺时针→逆时针

 

 6ec8aac122bd4f6e绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.若保持电键闭合,则 (   )

A.铝环不断升高  B.铝环停留在某一高度

C.铝环跳起到某一高度后将回落

D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变            

 

 6ec8aac122bd4f6e如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是

 A.感应电流方向不变

 B.CD段直线始终不受安培力

 C.感应电动势最大值E=Bav

 D.感应电动势平均值6ec8aac122bd4f6e

 

 如图35所示,一根长 L = 1.5m 的光滑绝缘细直杆MN ,竖直固定在场强为 E ==1.0 ×105N / C 、与水平方向成θ=300角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球 A ,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动,

电荷量q=+1.0 ×10一6 C,质量m=1.0×10一2 kg 。现将小

6ec8aac122bd4f6e球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量

k=9.0×10 9N·m2/C2,取 g =l0m / s2)

(1)小球B开始运动时的加速度为多大?

(2)小球B 的速度最大时,距 M 端的高度 h1为多大?

(3)小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2=0.6l m 时,

速度为v=1.0m / s ,求此过程中小球 B 的电势能改变了多少?        图35

 

 

 

 

 

 

 

 

 6ec8aac122bd4f6e如图23所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形金属板,圆心都在贴近B板的O’处,C带正电、D带负电。两板间的距离很近,两板末端的中心线正对着B板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O’。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒(微粒的重力不计),问:              图23

(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大;

(2)为了使微粒能在CD板间运动而不碰板,CD板间的电场强度大小应满足什么条件;

(3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点P

 

 

 

 

 

 如图10(a)所示,在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向左的电场,电场强度E随时间的变化如图10(b)所示。不带电的绝缘小球P2静止在O点。t=0时,带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域。随后与P2发生正碰后反弹,反弹速度是碰前的6ec8aac122bd4f6e倍。P1的质量为m1,带电量为q,P2的质量为m2=5m1,A、O间距为L0,O、B间距为6ec8aac122bd4f6e.已知6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e.

(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间。

(2)讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞。

6ec8aac122bd4f6e

                                     图10

 

 

 

 

 

 如图33所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B,

6ec8aac122bd4f6e球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长为

2L的轻杆相连,组成一带电系统。最初A和B分别

静止于左板的两侧,离板的距离均为L。若视小球

为质点,不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行             图33

向右的匀强电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料

制成,不影响电场的分布),求:                           

(1)球B刚进入电场时,带电系统的速度大小;

(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。

 

 

 

 

 

 6ec8aac122bd4f6e带等量异种电荷的两平行金属板相距L,板长H,竖直放置,x轴从极板中点O通过,如图20所示。板间匀强电场的场强为E,且带正电的极板接地。将一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标为x0处释放。

    (1)试从牛顿第二定律出发,证明该带电粒子在极板间运动的过程中,电势能与动能总和保持不变。

(2)为使该粒子从负极板上方边缘的P点射出,须在x0处使该粒子获得竖直向上的初速度v0为多大?                                       图20

 

 

 

 

 

 如图9所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。                                            

6ec8aac122bd4f6e(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,   

求电子离开ABCD区域的位置。

(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。

(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/n(n≥1),             图9

仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。

6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 6ec8aac122bd4f6ea、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在的平面平行。已知a点的电势是20V,b点的电势是24V,d点的电势是4V,如图所示。   由此可知,c点的电势为(    )                                  

A、4V      B、8V      C、12V      D、24V 

 

 6ec8aac122bd4f6e匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图29所示。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E,一电量为1×10-6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则

A.W=8×10-6 J,E>8 V/m

B.W=6×10-6 J,E>6 V/m

C.W=8×10-6 J,E≤8 V/m

D.W=6×10-6 J,E≤6 V/m                              图29

 

 如图28所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e。下列叙正确的是 (   )                              

6ec8aac122bd4f6eA.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功,电势能减少                                                  

B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加                                                  图28         

C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功,电势能减少

D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的动,电势能不变

 

 6ec8aac122bd4f6e竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按图31所示的电路图连接。绝缘线

与左极板的夹角为θ。当滑动变阻器R的滑片在a位置时,

电流表的读数为I1,夹角为θ1;当滑片在b位置时,

电流表的读数为I2,夹角为θ2,则 (  ) 

A.θ1<θ2I1<I2   B.θ1>θ2I1>I2

C.θ1=θ2I1=I2   D.θ1<θ2I1=I2                      图31

 

 6ec8aac122bd4f6e如图5所示,匀强电场中有abc三点.在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°、∠c=90°,电场方向与三角形所在平面平行.已知abc点的电势分别为6ec8aac122bd4f6eV、6ec8aac122bd4f6eV和2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为

   A.6ec8aac122bd4f6eV、6ec8aac122bd4f6eV      B.0 V、4 V

   C.6ec8aac122bd4f6eV、6ec8aac122bd4f6e    D.0 V、6ec8aac122bd4f6eV                   图5

 

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