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在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中備有下列器材：
A．小燈泡（3.8V，1.5W）
B．直流電源（電動勢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．滑動變阻器R₁（0～5Ω，額定電流2A）
F．滑動變阻器R₂（0～50Ω，額定電流1A）
G．開關(guān)一個，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電路中的

丙

丙

，應(yīng)選用的滑動變阻器是

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驗中備有下列器材：
A．小燈泡（3.8V，1.5W）
B．直流電源（電動勢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．滑動變阻器R₁（0～5Ω）額定電流2A）
G．滑動變阻器（0～100Ω）額定電流為0.5A）
H．開關(guān)一個，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”的實驗中，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（電動勢6V，內(nèi)阻不計）
滑動變阻器R（阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1.0A）
電鍵1個，導(dǎo)線若干條．
（1）實驗時電流表應(yīng)選擇

A₁

A₁

，電壓表應(yīng)選擇

V₁

V₁

．（填儀器字母代號）

（2）在實物圖（甲）中完成其余連線使之成為完整的實驗電路．
（3）某同學(xué)在正確完成實驗后得到如圖（乙）所示的伏安特性曲線，請你分析圖線寫出兩條規(guī)律：
①

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

；
②

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”的實驗中，需測量一個標(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（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計）
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）
滑動變阻器R₁（阻值0～10Ω，額定電流1A）
滑動變阻器R₂（阻值0～1kΩ，額定電流300mA）
①在該實驗中，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，請在方框中（圖2乙）完成實驗的電路圖．
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)小組在實驗中測出的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個數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，請你畫出第4組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，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”的實驗中，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?
實驗中要求在電壓表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

．
在方框中畫出此實驗的原理圖．

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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(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U_MN=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)粒子運動到下極板時的動能大小為E_k，根據(jù)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(shè)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(nèi)感應(yīng)電動勢……………（1分）

在0.3～0.5s時間內(nèi)感應(yīng)電動勢………………………（1分）

（2）在0～0.3s時間內(nèi)………（1分）

在0.3～0.5s時間內(nèi)…………（1分）

i-t圖象如答圖2所示�！�……………（1分）

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

在0.3～0.5s時間內(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)值計算問題不重復(fù)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(shè)為v,由動能定理………（1分）

解得……………………………………（2分）

（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為峰值B₀時，電子束有最大偏轉(zhuǎn)，在熒光屏上打在Q點，。電子運動軌跡如答圖3所示，設(shè)此時的偏轉(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(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)點在沿x軸方向上做勻速直線運動，經(jīng)過時間t=0.20s,沿x軸方向上的位移x=v₀t=20m………………………………………………………………（1分）

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

質(zhì)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(jīng)過時間t=0.2s帶電質(zhì)點的位置為（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_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(nèi)管道中海水移動的距離為s=vt …………………………………………(1分)

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