下列所给是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中可供选择的实验仪器：

序号	器材	规格	序号	器材	规格
1	小灯泡L	标有“4.0V，0.4A”字样	5	滑动变阻器R1	最大阻值10Ω，额定电流1.0A
2	电压表V	量程0-5V；内阻5kΩ	6	滑动变阻器R2	最大阻值1kΩ，额定电流0.5A
3	电流表A1	量程0-100mA；内阻4Ω	7	直流电源E	电压6V
4	电流表A2	量程0-500mA；内阻0.4Ω	8	导线、电键K等

（1）滑动变阻器应选    ；
（2）在线框内画出实验电路图．    （并标出所选器材的符号）
（3）如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I-U图象．图象是一条曲线而不是直线的原因是：    ；从图象中可求得小灯泡正常发光时的电阻是    Ω．

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在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，要供选择的实验仪器如下：

器材	规格	器材	规格
小电珠	标有“3.8V， 0．3A”字样	滑动变阻 器R1	最大阻值10Ω， 额定电流1.0A
电压表V	量程0～5V， 内阻5kΩ	滑动变阻 器R2	最大阻值1kΩ， 额定电流0.5A
电流表A1	量程0～100mA， 内阻4Ω	直流电源E	电动势约为6V， 内阻约为0.5Ω
电流表A2	量程0～500mA， 内阻0.4Ω	导线、电键等

(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________．
(2)在图中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．

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在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，要供选择的实验仪器如下：

器材	规格	器材	规格
小电珠	标有“3.8V， 0．3A”字样	滑动变阻 器R1	最大阻值10Ω， 额定电流1.0A
电压表V	量程0～5V， 内阻5kΩ	滑动变阻 器R2	最大阻值1kΩ， 额定电流0.5A
电流表A1	量程0～100mA， 内阻4Ω	直流电源E	电动势约为6V， 内阻约为0.5Ω
电流表A2	量程0～500mA， 内阻0.4Ω	导线、电键等

(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________．
(2)在图中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．

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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小灯泡L，“3 8V，0.3A”．
电压表V，量程0-5V，内阻5kΩ
电流表A₁，量程O一100mA，内阻4Ω
电流表A₂，量程0-500mA，内阻0 4Ω
滑动变阻器R₁最大阻值10Ω，额定电流1.0A
滑动变阻器R₂，最大阻值5Ω，额定电流0.5A
直流电源E，电动势约为6V，内阻约为0.5Ω
导线、电键等
（1）在上述器材中，滑动变阻器应选

 

；电流表应选

 

．（填元件的物理符号）
（2）在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号．
（3）某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在，I-U坐标系中，描绘出了如图甲所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断图乙中正确的是

 

（图中P为小灯泡的功率）

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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U_MN=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E_k，根据动能定理

    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)