13.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線 的實(shí)驗(yàn)中.可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下:器 材規(guī) 格器 材規(guī) 格小燈泡 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材:
A.小燈泡(3.8V,1.5W)
B.直流電源(電動(dòng)勢4.5V,內(nèi)阻約0.4Ω)
C.電流表(量程0~500mA,內(nèi)阻約0.5Ω)
D.電壓表(量程0~5V,內(nèi)阻約5000Ω
E.滑動(dòng)變阻器R1(0~5Ω,額定電流2A)
F.滑動(dòng)變阻器R2(0~50Ω,額定電流1A)
G.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干
如果既要滿足測量要求,又要使測量誤差較小,應(yīng)選擇如圖所示的四個(gè)電路中的
,應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是
R1
R1
(選填R1或R2).

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在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材:
A.小燈泡(3.8V,1.5W)
B.直流電源(電動(dòng)勢4.5V,內(nèi)阻約為0.4Ω)
C.電流表(量程0~500mA,內(nèi)阻約為0.5Ω)
D.電壓表(量程0~5V,內(nèi)阻約為5000Ω)
E.電壓表(量程為0~15V,內(nèi)阻約為20KΩ)
F.滑動(dòng)變阻器R1(0~5Ω)額定電流2A)
G.滑動(dòng)變阻器(0~100Ω)額定電流為0.5A)
H.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干
如果既要滿足測量要求,又要測量誤差較小,應(yīng)選擇如圖中電路中的
C
C
,應(yīng)選用的滑動(dòng)電阻器是
F
F
,電壓表應(yīng)選用的是
D
D

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在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡額定電壓2.5V,額定電流250mA.現(xiàn)有器材規(guī)格如下:
直流電流表A1(量程0~300mA,內(nèi)阻約0.5Ω)
直流電流表A2(量程0~500mA,內(nèi)阻約0.2Ω)
直流電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約5kΩ)
直流電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約10kΩ)
直流電源E(電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻不計(jì))
滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0~15Ω,允許最大電流1.0A)
電鍵1個(gè),導(dǎo)線若干條.
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表應(yīng)選擇
A1
A1
,電壓表應(yīng)選擇
V1
V1
.(填儀器字母代號)

(2)在實(shí)物圖(甲)中完成其余連線使之成為完整的實(shí)驗(yàn)電路.
(3)某同學(xué)在正確完成實(shí)驗(yàn)后得到如圖(乙)所示的伏安特性曲線,請你分析圖線寫出兩條規(guī)律:
小燈泡的電流與電壓的變化關(guān)系是非線性關(guān)系
小燈泡的電流與電壓的變化關(guān)系是非線性關(guān)系
;
小燈泡的電流隨電壓的增大而增大
小燈泡的電流隨電壓的增大而增大

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在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,需測量一個(gè)標(biāo)有“3V,1.5W”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流.現(xiàn)有如下器材:
直流電源(電動(dòng)勢3.0V,內(nèi)阻不計(jì))
電流表A1(量程3A,內(nèi)阻約0.1Ω)
電流表A2(量程600mA,內(nèi)阻約5Ω)
電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ)
電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約200kΩ)
滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~10Ω,額定電流1A)
滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~1kΩ,額定電流300mA)
①在該實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選擇
A2
A2
(填“A1”或“A2”),電壓表應(yīng)選擇
V1
V1
(填“V1”或“V2”),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇
R1
R1
(填“R1”或“R2”).
②某同學(xué)用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h連接成如圖1甲所示的電路,請?jiān)诜娇蛑校▓D2乙)完成實(shí)驗(yàn)的電路圖.
③該同學(xué)連接電路后檢查所有元器件都完好,電流表和電壓表已調(diào)零,經(jīng)檢查各部分接觸良好.但閉合開關(guān)后,反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,小燈泡的亮度發(fā)生變化,但電壓表和電流表示數(shù)不能調(diào)為零,則斷路的導(dǎo)線為
h
h

④下表是學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)中測出的6組數(shù)據(jù),某同學(xué)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上已畫出了5個(gè)數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn),請你畫出第4組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn),并作出該小燈泡的伏安特性曲線(如圖2).
U(V) I(A)
1 0 0
2 0.5 0.17
3 1.0 0.30
4 1.5 0.39
5 2.0 0.45
6 2.5 0.49

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在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,使用的小燈泡為“6V 3W”,其他供選擇的器材有:?
電壓表V1(量程6V,內(nèi)阻20kΩ)?
電流表A1(量程3A,內(nèi)阻0.2Ω)?
電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻1Ω)?
變阻器R1(0~1000Ω,0.5A)?
變阻器R2(0~20Ω,2A)?
學(xué)生電源E(6V~8V)?
開關(guān)S及導(dǎo)線若干?
實(shí)驗(yàn)中要求在電壓表0~6V范圍內(nèi)讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對應(yīng)的電流值I,以便作出伏安特性曲線,則在上述器材中,電流表應(yīng)選
A2
A2
,變阻器應(yīng)選
R2
R2

在方框中畫出此實(shí)驗(yàn)的原理圖.

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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(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯(cuò)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(yīng)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(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

14.(7分)

解:(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢E=Blv,…………………(1分)

根據(jù)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UMN=IR=0.4V…………………………………(2分)

(3)每秒鐘重力勢能轉(zhuǎn)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(qū)時(shí)受到的電場力與洛侖茲力平衡,qE=qv0B,解得磁感應(yīng)強(qiáng)度……………………………………………………………………(2分)

(2)電子通過電場區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離……………………………………(2分)

(3)設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)到下極板時(shí)的動(dòng)能大小為Ek,根據(jù)動(dòng)能定理

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

解得Ek =………………………………………………………………………(2分)

16.(8分)

解:(1)油滴速度為時(shí)所受阻力=k,

油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),重力與阻力平衡,有=mg……………………………………(1分)

…………………………………………………………………………(1分)

…………………………………………………………………………(2分)

(2)設(shè)油滴所帶電荷量為q,油滴受到的電場力F,

油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),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(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢……………(1分)

在0.3~0.5s時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢………………………(1分)

(2)在0~0.3s時(shí)間內(nèi)………(1分)

在0.3~0.5s時(shí)間內(nèi)…………(1分)

i-t圖象如答圖2所示。………………(1分)

(3)在0~0.3s時(shí)間內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量……(1分)

在0.3~0.5s時(shí)間內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量  ……(1分)在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)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(shù)值計(jì)算問題不重復(fù)扣分。

 

 

18.(8分)

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

解得……………………………………(2分)

(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為峰值B0時(shí),電子束有最大偏轉(zhuǎn),在熒光屏上打在Q點(diǎn),。電子運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖3所示,設(shè)此時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度為θ,由幾何關(guān)系可知,

,……………………………(1分)

根據(jù)幾何關(guān)系,電子束在磁場中運(yùn)動(dòng)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與洛侖茲力f大小之比……………………(2分)

(2)電場力與場強(qiáng)方向相同,洛侖茲力與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向(即場強(qiáng)方向)垂直,帶電質(zhì)點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)在沿x軸方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t=0.20s,沿x軸方向上的位移x=v0t=20m………………………………………………………………(1分)

帶電質(zhì)點(diǎn)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(guān)系可知質(zhì)點(diǎn)受合力方向與+y方向成37°斜向下。

質(zhì)點(diǎn)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(jīng)過時(shí)間t=0.2s帶電質(zhì)點(diǎn)的位置為(20m,9.6cm,-7.2cm)……………(1分)

20.(9分)

解:(1)磁流體發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢E=Bdv ……………………………………………………(1分)

用左手定則判斷出正離子向N板偏轉(zhuǎn),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(nèi)海水的作用力F=BId

解得F=……………………………………………………………………… (1分)

方向與v方向相反(水平向東) ……………………………………………………………(1分)

(3)在t時(shí)間內(nèi)管道中海水移動(dòng)的距離為s=vt …………………………………………(1分)

在t時(shí)間內(nèi)克服摩擦阻力的功W1=kvs,克服磁場力做功W2=Fs ………………(1分)

在t時(shí)間內(nèi)磁流體發(fā)電機(jī)消耗的總機(jī)械能E=W1+W2=……… (2分)

 


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