湖北省宜昌市金东方高中高二物理上学期第三次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年湖北省宜昌市金东方高中高二（上）第三次月考物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1关于静电场下列说法中正确的是( )a在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零b由公式可知电场中某点的电势与q成反比c根据公式uab=ed可知，在匀强电场中两点a、b间的距离越大，电势差就越大d正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少2如图所示，两个相同的小球带电量分别为+4q和+q，被固定在光滑、绝缘水平面上的a、b两点，o是ab的中点，c、d分别是ao和ob的中点一带电量为+q的小球从c点由静止释放，仅在电场力作用下向右运动，则小球从c点运动到d点的过程中( )a速度一直增大b加速度一直减小c电场力先做正功后做负功d电势能先增大后减小3如图所示，在场强为e的匀强电场中有a、b两点，ab连线长l，与电场线夹角为、则ab两点的电势差为( )a零belcelsindelcos4关于磁感强度，正确的说法是( )a磁感强度b是矢量，方向与f的方向相同b在确定的磁场中，同一点的b是确定的，不同点的b可能相同，磁感线密的地方b大些，磁感线疏的地方b小些c磁感强度b是矢量，方向与通过该点的磁感线的方向相同d根据定义式b=，磁场中某点的磁感强度b与f成正比，与il成反比5如图所示电路中，r为一滑动变阻器，p为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是( )a电源内电路消耗功率一定逐渐增大b灯泡l2一定逐渐变暗c电源效率一定逐渐减小dr上消耗功率一定逐渐变小6如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以同向电流时( )a两环都有向内收缩的趋势b两环都有向外扩张的趋势c内环有收缩趋势，外环有扩张趋势d内环有扩张趋势，外环有收缩趋势7如图所示，直角坐标系oxy的2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为b，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2b，现将半径为r，圆心角为90的扇形闭合导线框opq在外力作用下以恒定角速度绕o点在纸面内沿逆时针方向匀速转动t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是( )abcd8如图是位于x轴上某点的电荷在直线pq右侧的电势随x变化的图线，a、b是x轴上的两点，过p点垂直于x轴的直线pq和x轴是该曲线的渐近线，则以下说法正确的是( )a可以判断出op间的各点电势均为零b负检验电荷在a点的电势能小于在b点的电势能c可以判断出p点左侧与右侧的电场方向均为x轴正方向d正检验电荷从a点移到b点，电场力一直做正功9高铁每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”下列所示电路图不能实现上述目标的是( )abcd10如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为l，两导轨间连有一电阻r，导轨平面与水平面的夹角为，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层匀强磁场的磁感应强度大小为b，方向与导轨平面垂直质量为m的导体棒从h高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦，动摩擦因数=tan，其他部分的电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是( )a导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动b在涂层区导体棒做减速运动c导体棒到达底端的速度为d整个运动过程中产生的焦耳热为mgh二、实验题（5分+9分=14分）11关于多用表的使用：（1）（多选题）下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是_a测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关s拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量b测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果c测量电路中的某个电阻，不应该把该电阻与电路断开d测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零（2）以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是（3）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图所示若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中指针位置选择开关所处档位读数a直流电流100mv_ma直流电压2.5v_vb电阻100_12一个未知电阻rx，阻值大约为1.0k1.2k为了较为准确的测定其电阻值，实验室中还备有如下器材：电源e （电动势3v、内阻可忽略） 电压表v （量程3v、内阻约为3k） 电流表a1（量程3ma、内阻约为10）电流表a2（量程0.6a、内阻约为1） 滑动变阻器r的最大阻值为20开关s、导线若干（1）在实验中电流表应选_（2）为了尽可能减少误差，且能够测量较多组数据，请你在虚线框中画出本实验的电路图（3）根据你所画的电路图在题给的实物图上用笔画线代替导线画出连接图三、计算题（本题共46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）13有一带电量q=3106c的点电荷，从电场中的a点移到b点时，克服电场力做功6104j，从b点移到c点时电场力做功9104j问：（1）ab、bc、ca间电势差各为多少？（2）如以b点为零电热，则a、c两点的电势各为多少？14有一金属细棒ab，质量m=0.05kg，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为l=0.5m，其平面与水平面的夹角为=37，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为b=1.0t，金属棒与轨道的动摩擦因数=0.5，（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）回路中电源电动势为e=3v，内阻r=0.5求：为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒ab的电流的最大值为多少？滑动变阻器r的阻值应调节在什么范围内，金属棒能静止在轨道上？（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）15如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为b的匀强磁场，在ad边中点o，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角=30、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为l，ab边足够长，粒子重力不计，求：（1）粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围（2）如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间16如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度b=2t的匀强磁场以虚线mn为左边界，mn的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长l1=0.2m，电阻r=2的矩形线圈abcdt=0时，用一恒定拉力f拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1s，线圈的bc边到达磁场边界mn，此时立即将拉力f改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示（1）求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第ls内运动的距离x；（2）写出第2s内变力f随时间t变化的关系式；（3）求出线圈ab边的长度l22015-2016学年湖北省宜昌市金东方高中高二（上）第三次月考物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1关于静电场下列说法中正确的是( )a在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零b由公式可知电场中某点的电势与q成反比c根据公式uab=ed可知，在匀强电场中两点a、b间的距离越大，电势差就越大d正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关，所以电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零；用公式u=ed 和电势能公式ep=q即可求解【解答】解：a、电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关，所以电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故a错误b、电场中的电势的大小是有电场本身与0势能点的选择有关，与试探电荷的电量无关，故b错误c、公式u=ed 中的d为沿电场强度方向的距离，所以在匀强电场中，两点间沿电场强度方向的距离越大，电势差就越大，如果d不是沿电场强度方向的距离，那么间距大时，电势差不一定大，故c错误d、据电势能公式ep=q知，正电荷在电势越高的地方电势能越大，在电势越低的地方电势能越小，所以正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少，选项d正确故选：d【点评】明确电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；公式u=ed 中的d为沿电场强度方向的距离；电荷在某点的电势能是由该点电势和电荷决定2如图所示，两个相同的小球带电量分别为+4q和+q，被固定在光滑、绝缘水平面上的a、b两点，o是ab的中点，c、d分别是ao和ob的中点一带电量为+q的小球从c点由静止释放，仅在电场力作用下向右运动，则小球从c点运动到d点的过程中( )a速度一直增大b加速度一直减小c电场力先做正功后做负功d电势能先增大后减小【考点】电势差与电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】本题中滑块受到的电场力是两个电荷对它作用力的合力；看电场力做功的情况，判断电势能的变化；水平面光滑，动能和电势能相互转化【解答】解：a、小球受到的电场力是两个电荷对它作用力的合力，在c处4q电荷对球的电场力较大，球向右运动过程中，两个电荷对球的电场力逐渐平衡，后又增大，受到的合力先向右后向左，加速度先减小后增大，故速度先增大后减小，故ab错误c、由于受到的合力先向右后向左，位移一直向右，故电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，故c正确，d错误；故选：c【点评】解决本题的关键会进行电场的叠加，以及会根据电场力做功判断电势能的变化3如图所示，在场强为e的匀强电场中有a、b两点，ab连线长l，与电场线夹角为、则ab两点的电势差为( )a零belcelsindelcos【考点】电势差；电场线【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据匀强电场中电势差与场强的关系式u=ed求电场强度，注意d是沿电场线方向的两点间距离【解答】解：匀强电场中电势差与场强的关系公式为：u=ed；d是沿电场线方向的两点间距离，为lcos；故ab之间的电势差为：u=elcos；故选d【点评】考查了电场强度与电势差的关系，注意公式中d的含义电场中的要基本公式掌握，打好基础4关于磁感强度，正确的说法是 ( )a磁感强度b是矢量，方向与f的方向相同b在确定的磁场中，同一点的b是确定的，不同点的b可能相同，磁感线密的地方b大些，磁感线疏的地方b小些c磁感强度b是矢量，方向与通过该点的磁感线的方向相同d根据定义式b=，磁场中某点的磁感强度b与f成正比，与il成反比【考点】磁感应强度【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用【分析】磁感应强度反映磁场本身的性质，与电流元无关磁感应强度是矢量，与f方向垂直，与通过该点的磁感线的切线方向相同磁感线可形象表示磁场的强弱，磁感线密的地方b大些，磁感线疏的地方b小些【解答】解：a、磁感应强度b是矢量，根据左手定则可知，其方向其与f的方向垂直故a错误b、在确定的磁场中，同一点的b是唯一确定的，可由磁感线形象表示磁场的强弱，磁感线密的地方b大些，磁感线疏的地方b小些故b正确c、b是矢量，就是该点的磁场方向，与通过该点的磁感线的切线方向相同故c错误d、公式b=是定义式，磁感强度b由磁场本身决定，与f无关比，与il无关故d错误故选：b【点评】磁感线与电场线相似，可形象表示磁场的强弱和方向，其疏密表示磁场的强弱，切线方向表示磁场的方向；要理解定义式的意义5如图所示电路中，r为一滑动变阻器，p为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是( )a电源内电路消耗功率一定逐渐增大b灯泡l2一定逐渐变暗c电源效率一定逐渐减小dr上消耗功率一定逐渐变小【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】将滑动片向下滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，再分析r1上消耗功率的变化；据功率公式和电源效率公式判断选项【解答】解：将滑动片向下滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流i增大a、据p=i2r可知，电源内部消耗的功率增大，故a正确；bd、由于干路电流增大，路端电压减小，所以r1上的电流增大，电压增大；再由于路端电压减小，r1上电压增大，所以l2的电压减小（滑动变阻器r的电压减小），即该灯泡变暗；由于r1上的电流增大，而l2的电流减小，所以通过滑动变阻器r的电流变大，据p=ui可知，r上消耗的功率不一定变小，故b正确，d错误；c、据电源效率公式=可知，当总电阻减小，电源效率减小，故c正确本题选错误的，故选：d【点评】对于电路中动态变化分析问题，一般先确定局部电阻的变化，再确定总电阻的变化，到总电流、总电压的变化，再回到局部电路研究电压、电流的变化6如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以同向电流时( )a两环都有向内收缩的趋势b两环都有向外扩张的趋势c内环有收缩趋势，外环有扩张趋势d内环有扩张趋势，外环有收缩趋势【考点】楞次定律；法拉第电磁感应定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】根据电流与电流的作用力关系进行判断，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥【解答】解：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈的运动情况是相互吸引所以内环有扩张趋势，外环有收缩趋势，故d正确，a、b、c错误故选：d【点评】解决本题可以首先判断出外环产生的磁场，然后使用安培定则判断出内环受到的安培力的方向，最后根据牛顿第三定律判断出外环受力的方向；也可以根据同向电流、异向电流的关系进行判定同向电流相互吸引，异向电流相互排斥7如图所示，直角坐标系oxy的2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为b，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2b，现将半径为r，圆心角为90的扇形闭合导线框opq在外力作用下以恒定角速度绕o点在纸面内沿逆时针方向匀速转动t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是( )abcd【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【专题】电磁感应与图像结合【分析】根据转动切割磁感线感应电动势公式e=求出每条半径切割磁感线时产生的感应电动势，分段由闭合电路欧姆定律求出感应电流，由楞次定律判断感应电流的方向，即可选择图象【解答】解：在0t时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90的过程中，产生的感应电动势为： e1=r2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：i1=根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针在t2t时间内，线框进入第3象限的过程中，回路电流方向为顺时针回路中产生的感应电动势为： e2=r2+r2=br2=3e1；感应电流为：i2=3i1；在2t3t时间内，线框进入第4象限的过程中，回路电流方向为逆时针回路中产生的感应电动势为： e3=r2+r2=br2=3e1；感应电流为：i2=3i1；在3t4t时间内，线框出第4象限的过程中，回路电流方向为顺时针回路中产生的感应电动势为： e4=r2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：i4=i1；故b正确故选：b【点评】本题考查了法拉第电磁感应定律e=e=在转动切割类型中的应用，掌握楞次定律，会判断感应电流的方向中等难度8如图是位于x轴上某点的电荷在直线pq右侧的电势随x变化的图线，a、b是x轴上的两点，过p点垂直于x轴的直线pq和x轴是该曲线的渐近线，则以下说法正确的是( )a可以判断出op间的各点电势均为零b负检验电荷在a点的电势能小于在b点的电势能c可以判断出p点左侧与右侧的电场方向均为x轴正方向d正检验电荷从a点移到b点，电场力一直做正功【考点】电势；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电势与位移x图线的斜率表示电场强度，根据斜率判断电场强度的方向和变化，从而判断出孤立点电荷的电性和位置，根据顺着电场线的方向电势降低判断电势的高低，由=q判定电荷的电势能的变化，由电场力的方向与运动方向的关系判定电场力的做功【解答】解：a、c、由题意，过p点垂直于x轴的直线pq和x轴是该电势曲线的渐近线，所以产生该电场的点电荷是正电荷，位于p点所以p点左侧的电场的电势与p点因此的电势是对称的，op间的各点电势均不为零，p点左侧的电场方向为x轴负方向故ac都错误；b、由图可知a点的电势高于b点的电势，根据电势能的公式：=q，所以负检验电荷在a点的电势能小于在b点的电势能故b正确；d、由图可知a点的电势高于b点的电势，所以电场的方向是由a指向b，正检验电荷在ab之间受到的电场力的方向由a指向b，当正电荷从a点移到b点，电场力的方向与运动 的方向相同，所以电场力一直做正功故d正确故选：bd【点评】解决本题的关键是掌握电场线方向与电势变化的关系，能熟练运用电势能的表达式与能量守恒定律判断能量的变化，是常见的问题9高铁每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”下列所示电路图不能实现上述目标的是( )abcd【考点】简单的逻辑电路【分析】两间厕所的门都关上时指示灯才会发光说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联且控制灯泡【解答】解：a、由电路图可知，两开关都闭合时灯泡发光，符合题意，故a正确；b、由电路图可知，闭合任意一个开关，灯泡都发光，不符合题意，故b不正确；cd、由电路图可知，闭合s2时指示灯亮，再闭合s1时指示灯不亮，且会发生电源短路，故cd不正确本题选不正确的，故选：bcd【点评】本题考查逻辑电路，要注意明确根两开关实现的是“与”门的逻辑功能；能根据题意得出两开关的连接方式和位置是解决本题的关键10如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为l，两导轨间连有一电阻r，导轨平面与水平面的夹角为，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层匀强磁场的磁感应强度大小为b，方向与导轨平面垂直质量为m的导体棒从h高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦，动摩擦因数=tan，其他部分的电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是( )a导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动b在涂层区导体棒做减速运动c导体棒到达底端的速度为d整个运动过程中产生的焦耳热为mgh【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】研究导体棒在绝缘涂层上匀速运动过程，受力平衡，根据平衡条件即可求解动摩擦因数据题导体棒在滑上涂层之前已经做匀速运动，推导出安培力与速度的关系，再由平衡条件求解速度v【解答】解：a、导体棒到达涂层前速度越来越大，由e=blv得，感应电动势越来越大，根据i=和f=bil得，所受的安培力越来越大，由f=mgsinbil=ma得，加速度越来越小，故a正确；b、当导体到达涂层时，所受力平衡，但是到达涂层后，安培力消失，受力分析得导体受力平衡，故导体匀速运动，故b错误；c、根据受力平衡条件得：bil=mgsin，得：，所以v=，故c正确；d、由能量守恒产生的焦耳热q=mghmgsinl=mghmgsinl，故d错误；故选：ac【点评】本题考查平衡条件的应用，注意感应电动势和安培力的求解方式，属于中等难度二、实验题（5分+9分=14分）11关于多用表的使用：（1）（多选题）下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是aa测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关s拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量b测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果c测量电路中的某个电阻，不应该把该电阻与电路断开d测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零（2）以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是（3）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图所示若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中指针位置选择开关所处档位读数a直流电流100mv23ma直流电压2.5v0.57vb电阻100320【考点】用多用电表测电阻【专题】实验题【分析】（1）用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，使欧姆表指针指在刻度盘中央刻度线附近；测电阻时应把待测电阻与其它电路断开；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零（2）根据对欧姆表结构的掌握分析图示电路图答题（3）多用电表的使用中，能测量电流、直流电压、交流电压、电阻等有关表头读数：最上示数是电阻刻度；中间是直、交流电压或电流刻度；最下示数是交流量程是2.5v电压刻度因此当选择开关位于电阻档时，先读出刻度盘上的读数，然后再乘上倍率就是电阻的阻值注意的是电阻刻度是不均匀的，所以尽量让指针指在中间附近当选择开关位于电压档时，根据电压量程从而选择刻度读数同样电流档也是一样的只有当量程是2.5v交流电压时，才读最下刻度【解答】解：（1）a、测量电阻时如果指针偏转过大，所选挡位太大，应换小挡，应将选择开关s拨至倍率较小的档位，重新调零后测量，故a正确；b、测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，故b错误；c、测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开，故c错误；d、用同一挡位测量阻值不同的电阻时不必重新调零，换挡后要重新进行欧姆调零，故d错误；故选a（2）欧姆表有内置电源，欧姆表的红表笔与内阻电源的负极相连，黑表笔与内置电源的正极相连，电流计正接线柱应接电源正极，负极线柱接电源负极，由图示可知，图c所示电路正确；（3）直流电流100ma档读第二行“010”一排，最小度值为2ma估读到1ma就可以了；直流电压2.5v档读第二行“0250”一排，最小分度值为0.05v估读到0.01v就可以了；电阻100档读第一行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100” 指针位置选择开关所处的档位读 数a直流电流100ma23.0ma直流电压2.5v0.57vb电阻100320故答案为：（1）a；（2）c；（3）23；0.57；320【点评】本题考查了欧姆表的使用方法，特别注意是每次换挡都要重新调零要掌握欧姆表的结构让学生熟悉如何使用多用电表，并知道多用电表能测哪里物理量同时知道电阻刻度盘是不均匀的，除刻度盘上的读数外还要乘上倍率；还有量程2.5v的交流电压是读最下面刻度12一个未知电阻rx，阻值大约为1.0k1.2k为了较为准确的测定其电阻值，实验室中还备有如下器材：电源e （电动势3v、内阻可忽略） 电压表v （量程3v、内阻约为3k） 电流表a1（量程3ma、内阻约为10）电流表a2（量程0.6a、内阻约为1） 滑动变阻器r的最大阻值为20开关s、导线若干（1）在实验中电流表应选a1（2）为了尽可能减少误差，且能够测量较多组数据，请你在虚线框中画出本实验的电路图（3）根据你所画的电路图在题给的实物图上用笔画线代替导线画出连接图【考点】测定电源的电动势和内阻【专题】实验题；恒定电流专题【分析】电流表、电压表和滑动变阻器的选择应该遵循“安全、精确和操作方便”的原则，由于待测电阻阻值较大，从减小误差的角度选择滑动变阻器分压式接法和电流表内接法按照前面的选择连接电路画出本实验的电路图即可画实物图时要注意电表的正负极和开关的位置【解答】解：（1）未知电阻rx，阻值大约为1.0k1.2k为了较为准确的测定其电阻值，所以实验中电流表应选a1（2）由于待测电阻阻值较大，从减小误差的角度选择滑动变阻器分压式接法和电流表内接法电路图：（3）根据电路图相应的画出实物图：故答案为：（1）a1（2）见上图（3）见上图【点评】本题关键要从减小实验误差的角度选择电流表，并确定安培表的内、外接法和滑动变阻器的限流、分压法；要明确安培表的内、外接法的误差来源三、计算题（本题共46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）13有一带电量q=3106c的点电荷，从电场中的a点移到b点时，克服电场力做功6104j，从b点移到c点时电场力做功9104j问：（1）ab、bc、ca间电势差各为多少？（2）如以b点为零电热，则a、c两点的电势各为多少？【考点】电势差与电场强度的关系；电势差；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）负电荷从a移到b点的过程，电荷克服电场力做功，a点的电势高于b点的电势从b点移到c点，电场力对电荷做正功，b点的电势低于c点的电势根据电势差公式u=，分别求出a、b间与b、c间的电势差，再求出a、c间的电势差（2）根据电势差uab=ab，ubc=bc，分别求出a、c的电势【解答】解：（1）负电荷从a移到b点的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处即abab间的电势差：uab=v=200v 负电荷从b移至c，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即cbbc间的电势差：ubc=v=300v ac间的电势差：uac=ac=ab+bc=uab+ubc=100v （2）因b点为0电势点，根据电势差公式uab=ab，ubc=bc，则得：a=uab=200vc=ucb=ubc=300v答：（1）ab、bc、ca间电势差各为200v，300v，100v（2）如以b点为零电热，则a、c两点的电势各为200v，300v【点评】本题要注意运用公式u=求解电势差时，公式u中u、w、q三个量可都代入符号，根据求出的电势差u的正负，判断两点间电势的高低14有一金属细棒ab，质量m=0.05kg，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为l=0.5m，其平面与水平面的夹角为=37，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为b=1.0t，金属棒与轨道的动摩擦因数=0.5，（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）回路中电源电动势为e=3v，内阻r=0.5求：为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒ab的电流的最大值为多少？滑动变阻器r的阻值应调节在什么范围内，金属棒能静止在轨道上？（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用【分析】（1）当金属棒刚要要向上滑动时，摩擦力沿斜面向下并达最大，此时通过金属棒的电流达到最大（2）由最大电流可求得最小电阻值；当金属棒正要向下滑动时，摩擦力沿斜面向上并达最大，此时通过金属棒的电流最小为，由最小电流值可求得最大电阻值【解答】解：（1）当金属棒正要向上滑动时，摩擦力沿斜面向下并达最大，此时通过金属棒的电流达到最大i1mgsin+mgcos=i1lb 解得：i1=1a （2）由解得：r1=2.5 当金属棒正要向下滑动时，摩擦力沿斜面向上并达最大，此时通过金属棒的电流最小为i2mgsin=mgcos+i2lb 解得：r2=14.5 2.5r14.5 答：（1）为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒ab的电流的最大值为1a（2）滑动变阻器r的阻值应调节在什么范围为2.5r14.5，金属棒能静止在轨道上【点评】本题关键是金属棒能静止在轨道上是有静摩擦力作用，静摩擦力作用的问题总是离不开方向的变化，由此以最大静摩擦力的方向来分析解决问题15如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为b的匀强磁场，在ad边中点o，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角=30、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为l，ab边足够长，粒子重力不计，求：（1）粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围（2）如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，当其轨迹恰好与ab边相切时，轨迹半径最小，对应的速度最小当其轨迹恰好与cd边相切时，轨迹半径最大，对应的速度最大，由几何知识求出，再牛顿定律求出速度的范围（2）粒子轨迹所对圆心最大时，在磁场中运动的最长时间当其轨迹恰好与ab边相切或轨迹更小时，时间最长，求出圆心角，再求时间【解答】解：（1）若粒子速度为v0，则qv0b=，所以有r= 设圆心在o1处对应