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    （2005年北京理综卷第22题）“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：

    第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转

    第二步：用电阻×100挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。

                 

    （1）第一步测量结果表明盒内________。

    （2）图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω，图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω。

    （3）请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。

    （4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。如果把图5中e、f两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。那么，e端应连接到__________接线柱，f端应连接到_______接线柱。

    3.（1）电路中无电源存在；

    （2）1200 ；500

    （3）如右图所示

    （4）c ； a


    解析:

    （1）用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转，说明该盒内的电路中无电源存在。

    （2）多用电表测电阻时，阻值为表头的读数×倍率。由表头和倍率可知，两表读数分别为1200欧姆和500欧姆

    （3）当多用电表欧姆档在b和c两端测量时（如图1（1）、1（2）），读数一样，可知b、c间接的是一个定值电阻；当多用电表欧姆档的正接线柱在a时，阻值很小，而当正接线柱接在c时，阻值为无穷大，这说明a、c之间接的是一个二极管，有正向导通和反向截止的现象。又因为多用电表的正接线柱接了其内部电源的负极，所以图1（3）、1（4））的现象能说明电流从c流入时，二极管导通，从a流入时，二极管截止。故盒子中的路图如上图所示。

    （4）从图1（1）、1（2）可知，定值电阻的阻值为1200欧姆，若把这个电阻也接入到小灯炮的电路中，会使得电流太小而灯炮不亮；所以只能将二极管接入电路中，由于二极管的正向导通和反向截止作用，而且电源的正极要接在c端，负极接在a端。故图5中的e端应和黑盒子的c端相连，f端应和a端相连。

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    　　图所示为飞缆系统的简化模型示意图，图中两个物体P、Q的质量分别为mP，mQ，柔性金属缆索长为l，外有绝缘层，系统在近地轨道作圆周运动，运动过程中Q距地面高为h．设缆索总保持指向地心，P的速度为vP．已知地球半径为R，地面的重力加速度为g．

     

    　　（1）飞缆系统在地磁场中运动，地磁场在缆索所在处的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．设缆索中无电流，问缆索P、Q哪端电势高？此问中可认为缆索各处的速度均近似等于vP，求P、Q两端的电势差；

     

    　　（2）设缆索的电阻为R1，如果缆索两端物体P、Q通过周围的电离层放电形成电流，相应的电阻为R2，求缆索所受的安培力多大；

     

    　　（3）求缆索对Q的拉力FQ．

     

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    第二步：用电阻×100挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。

                 

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    （2）图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω，图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω。

    （3）请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。

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