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    13．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线 的实验中.可供选择的实验仪器如下:器 材规 格器 材规 格小灯泡 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
    A．小灯泡（3.8V，1.5W）
    B．直流电源（电动势4.5V，内阻约0.4Ω）
    C．电流表（量程0～500mA，内阻约0.5Ω）
    D．电压表（量程0～5V，内阻约5000Ω
    E．滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流2A）
    F．滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流1A）
    G．开关一个，导线若干
    如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的
    丙
    丙
    ，应选用的滑动变阻器是
    R1
    R1
    （选填R1或R2）．

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    在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中备有下列器材：
    A．小灯泡（3.8V，1.5W）
    B．直流电源（电动势4.5V，内阻约为0.4Ω）
    C．电流表（量程0～500mA，内阻约为0.5Ω）
    D．电压表（量程0～5V，内阻约为5000Ω）
    E．电压表（量程为0～15V，内阻约为20KΩ）
    F．滑动变阻器R1（0～5Ω）额定电流2A）
    G．滑动变阻器（0～100Ω）额定电流为0.5A）
    H．开关一个，导线若干
    如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应选择如图中电路中的
    C
    C
    ，应选用的滑动电阻器是
    F
    F
    ，电压表应选用的是
    D
    D
    ．

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    在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡额定电压2.5V，额定电流250mA．现有器材规格如下：
    直流电流表A1（量程0～300mA，内阻约0.5Ω）
    直流电流表A2（量程0～500mA，内阻约0.2Ω）
    直流电压表V1（量程0～3V，内阻约5kΩ）
    直流电压表V2（量程0～15V，内阻约10kΩ）
    直流电源E（电动势6V，内阻不计）
    滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1.0A）
    电键1个，导线若干条．
    （1）实验时电流表应选择
    A1
    A1
    ，电压表应选择
    V1
    V1
    ．（填仪器字母代号）

    （2）在实物图（甲）中完成其余连线使之成为完整的实验电路．
    （3）某同学在正确完成实验后得到如图（乙）所示的伏安特性曲线，请你分析图线写出两条规律：
    ①
    小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系
    小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系
    ；
    ②
    小灯泡的电流随电压的增大而增大
    小灯泡的电流随电压的增大而增大
    ．

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    在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：
    直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
    电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）
    电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）
    电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
    电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）
    滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）
    滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）
    ①在该实验中，电流表应选择
    A2
    A2
    （填“A1”或“A2”），电压表应选择
    V1
    V1
    （填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择
    R1
    R1
    （填“R1”或“R2”）．
    ②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图1甲所示的电路，请在方框中（图2乙）完成实验的电路图．
    ③该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为
    h
    h
    ．
    ④下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线（如图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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V 3W”，其他供选择的器材有：?
    电压表V1（量程6V，内阻20kΩ）?
    电流表A1（量程3A，内阻0.2Ω）?
    电流表A2（量程0.6A，内阻1Ω）?
    变阻器R1（0～1000Ω，0.5A）?
    变阻器R2（0～20Ω，2A）?
    学生电源E（6V～8V）?
    开关S及导线若干?
    实验中要求在电压表0～6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选
    A2
    A2
    ，变阻器应选
    R2
    R2
    ．
    在方框中画出此实验的原理图．

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    一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

    题 号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    答 案

    CD

    AC

    D

    AB

    C

    BD

    AD

    BC

    ABC

    BC

     

    二、本题共3小题，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）见答图1；（2分）
    （3）BD  （2分）

    三、本题共7小题，共56分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

    14.（7分）

    解：（1）金属杆刚进入磁场切割磁感线产生的电动势E=Blv，…………………（1分）

    根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R的电流大小I= =0.5A…………………（2分）

    （2）M、N两端电压为路端电压，则UMN=IR=0.4V…………………………………(2分)

    （3）每秒钟重力势能转化为电能E=（R+r）t =0.25J…………………………（2分）

    15.（7分）

    解：（1）带电粒子匀速通过场区时受到的电场力与洛仑兹力平衡，qE=qv0B，解得磁感应强度……………………………………………………………………（2分）

    （2）电子通过电场区偏转的距离……………………………………（2分）

    （3）设粒子运动到下极板时的动能大小为Ek，根据动能定理

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

    解得Ek =………………………………………………………………………（2分）

    16．（8分）

    解：（1）油滴速度为时所受阻力=k,

    油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有=mg……………………………………（1分）

    …………………………………………………………………………（1分）

    则…………………………………………………………………………（2分）

    （2）设油滴所带电荷量为q，油滴受到的电场力F电，

    油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，………………（2分）

    则油滴所带电荷量 ………………………………………………（2分）

    17.（8分）

    解：（1）在0～0.3s时间内感应电动势……………（1分）

    在0.3～0.5s时间内感应电动势………………………（1分）

    （2）在0～0.3s时间内………（1分）

    在0.3～0.5s时间内…………（1分）

    i-t图象如答图2所示。………………（1分）

    （3）在0～0.3s时间内，圆环中产生的热量……（1分）

    在0.3～0.5s时间内，圆环中产生的热量  ……（1分）在0～10s内圆环中产生的热量Q=20(Q1+Q2)=9.42×10-2J…………………………（1分）

    说明：其他解法正确也得分，数值计算问题不重复扣分。

     

     

    18.（8分）

    解：（1）电子打到荧光屏上时速度的大小等于它飞出加速电场的速度大小，设为v,由动能定理………（1分）

    解得……………………………………（2分）

    （2）当磁感应强度为峰值B0时，电子束有最大偏转，在荧光屏上打在Q点，。电子运动轨迹如答图3所示，设此时的偏转角度为θ，由几何关系可知，

    ，……………………………（1分）

    根据几何关系，电子束在磁场中运动路径所对圆心角α=θ，而…………………（1分）

    由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得evB0=mv2/R………………………………………（1分）

    解得…………………………………………………………………………（2分）

    19.（9分）

    解：（1）电场力F电与洛仑兹力f洛大小之比……………………（2分）

    （2）电场力与场强方向相同，洛仑兹力与磁感应强度方向（即场强方向）垂直，带电质点受电场力和洛仑兹力的合力与重力平衡，故磁场和电场方向与yOz平面平行，与-y方向成53°斜向下，方向如答图4所示。

    (qE)2+(qv0B)2=(mg)2……………………………（1分）

    解得q=2.0×10-5C……………………………………（2分）

    （3）撤去磁场后，带电质点在沿x轴方向上做匀速直线运动，经过时间t=0.20s,沿x轴方向上的位移x=v0t=20m………………………………………………………………（1分）

    带电质点受恒定合力，其大小等于洛仑兹力，方向与洛仑兹力方向相反。由几何关系可知质点受合力方向与+y方向成37°斜向下。

    质点的加速度，

    位移s在y轴方向的分量y=scos37°=9.6cm，………………………………………（1分）

    在z轴方向的分量z=-ssin37°=－7.2cm。………………………………………………（1分）

    所以，经过时间t=0.2s带电质点的位置为（20m，9.6cm，－7.2cm）……………（1分）

    20.（9分）

    解：(1)磁流体发电机电动势E=Bdv ……………………………………………………(1分)

    用左手定则判断出正离子向N板偏转，因此N板的电势高…………………………(1分)

    (2)两板间海水的电阻，回路中的电流……………………………(1分)

    磁场对管道内海水的作用力F磁=BId

    解得F磁=……………………………………………………………………… (1分)

    方向与v方向相反(水平向东) ……………………………………………………………(1分)

    (3)在t时间内管道中海水移动的距离为s=vt …………………………………………(1分)

    在t时间内克服摩擦阻力的功W1=kvs，克服磁场力做功W2=F磁s ………………(1分)

    在t时间内磁流体发电机消耗的总机械能E=W1+W2=……… (2分)

     


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