电场测量与恒定电流实验测试题

电场测量与恒定电流实验测试题考试时间与满分本试卷考试时间为90分钟，满分100分。注意事项1.请在答题纸指定位置填写姓名、学号等个人信息。2.作答前请仔细阅读题目要求，按要求作答。3.所有答案请书写在答题纸对应区域内，超出区域的答案无效。4.注意实验题中对实验原理和误差分析的表述应清晰、准确。---一、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.在“用模拟法描绘静电场”的实验中，下列说法正确的是（）A.实验中用电流场模拟静电场，是因为静电场和电流场都满足库仑定律B.实验中所选用的导电纸应具有良好的各向异性，以模拟不同介质中的电场C.实验中，若将电源电压提高为原来的两倍，则描绘出的等势线的形状不会发生改变D.实验中，探针与基准点的接触必须非常紧密，否则无法读取电势值2.用伏安法测量某定值电阻的阻值时，若不知道待测电阻的大致阻值，为了减小测量误差，下列操作中最合理的是（）A.直接采用电流表内接法，因为这样测量值总比真实值大B.直接采用电流表外接法，因为这样测量值总比真实值小C.先进行试触，比较两种接法下电表读数的变化情况，再确定接法D.选择量程较大的电流表和电压表进行测量，以减小读数误差3.在测量电源电动势和内阻的实验中，某同学采用了如图所示的电路（图略，为常见的伏安法测电源电动势和内阻电路，即电源、开关、滑动变阻器串联，电压表并联在电源两端，电流表测总电流）。关于该实验，下列说法中正确的是（）A.为了减小误差，应选择内阻尽可能小的电压表B.实验中，滑动变阻器的阻值越大越好，以方便调节C.若考虑电流表内阻的影响，则测得的电动势偏小，内阻偏小D.实验数据处理时，采用图像法可以有效减小偶然误差4.关于电场强度的测量，下列说法正确的是（）A.可以用一个点电荷直接放入电场中测量其所受电场力，再根据E=F/q计算场强B.电场强度计是利用放入电场中的试探电荷所受电场力与场强的关系制成的C.用电场强度计测量电场中某点的场强时，仪表的示数与所选试探电荷的电荷量成正比D.在模拟法描绘的电场中，无法通过测量得到某点电场强度的具体数值---二、填空题（本题共3小题，每空3分，共30分）5.某同学使用电场强度计测量某一匀强电场的电场强度。当电场强度计的探测头指向电场线方向时，示数为E。若将探测头转动90度，使其垂直于电场线方向，则此时电场强度计的示数为_________。若在探测头上更换一个带电量为原来两倍的同种试探电荷（仪器已校准），则在原电场方向上，电场强度计的示数为_________。6.用伏安法测量一个约为10Ω的定值电阻Rx。实验室提供的器材有：*电源E：电动势约为6V，内阻不计*电流表A1：量程0~0.6A，内阻约0.1Ω*电流表A2：量程0~3A，内阻约0.02Ω*电压表V1：量程0~3V，内阻约3kΩ*电压表V2：量程0~15V，内阻约15kΩ*滑动变阻器R：最大阻值20Ω，额定电流1A*开关S，导线若干为了尽可能提高测量精度，电流表应选用_________，电压表应选用_________。实验中应采用电流表_________（填“内接法”或“外接法”）。在某次测量中，电流表读数为I，电压表读数为U，则计算Rx的表达式为Rx=_________。7.在“描绘电场中等势线”的实验中，若将电源电压调大一些，则两电极间的电场强度将_________（填“增大”、“减小”或“不变”），描绘出的等势线的形状将_________（填“改变”或“不变”）。实验中，移动探针寻找与基准点等势的点时，主要依据是_________表的示数为零。若实验中所用的导电纸导电性能不均匀，则描绘出的等势线与真实情况相比会产生_________。实验结束后，某同学想根据描绘出的等势线大致画出电场线，他应注意电场线与等势线处处_________，并且电场线由_________（填“高电势”或“低电势”）处指向_________（填“高电势”或“低电势”）处。---三、实验题（本题共2小题，共30分）8.（14分）某实验小组欲探究“导体电阻与其影响因素的定量关系”，现有下列器材：*电源（电动势E恒定，内阻可忽略）*电流表（量程合适，内阻RA已知）*电压表（量程合适，内阻RV很大）*滑动变阻器R0*开关S，导线若干*几种不同规格的金属丝（材料、长度、横截面积如下表所示）：编号材料长度L横截面积S:---:-----:----:--------A镍铬合金L0S0B镍铬合金2L0S0C镍铬合金L02S0D铜L0S0（1）（4分）为了探究电阻与长度的关系，应选择编号为_________和_________的金属丝进行实验。（2）（6分）请在答题纸的虚线框内画出测量金属丝电阻的实验电路图。要求：能实现在测量过程中对金属丝两端电压进行多次测量，且金属丝两端电压可调范围尽可能大。（3）（4分）若某次实验中，选用编号为A的金属丝，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表读数为U，电流表读数为I时，该金属丝的电阻R=_________（用题中所给字母表示）。9.（16分）某同学要测量一节干电池的电动势E和内阻r。（1）（4分）实验原理基于闭合电路欧姆定律，请写出该定律的表达式（用E、U、I、r表示，其中U为路端电压，I为干路电流）：_________。（2）（6分）该同学采用了如图所示的实验电路（图略，为伏安法测E、r的典型电路：电源、开关、滑动变阻器串联，电压表并联在电源两端，电流表测总电流）。他进行了多次测量，记录了多组路端电压U和相应的干路电流I的数据。请简要说明如何根据这些数据，利用图像法求出E和r：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（3）（6分）在实验操作和数据处理过程中，可能会产生哪些系统误差？请至少指出两点，并简要分析其对测量结果的影响（即E测、r测与真实值E真、r真的大小关系）。①________________________________________________________________________________________________________________________________________________②________________________________________________________________________________________________________________________________________________---四、计算题（本题共1小题，共20分）10.在用伏安法测量一个未知电阻Rx的实验中，由于电表内阻的影响，测量值与真实值之间存在差异。（1）（8分）若采用如图甲所示的电流表内接法（图甲略：Rx与电流表A串联后与电压表V并联），已知电流表内阻为RA，电压表内阻为RV。推导测量值Rx测（=U/I）与真实值Rx真之间的关系式，并说明Rx测比Rx真偏大还是偏小？（2）（8分）若采用如图乙所示的电流表外接法（图乙略：Rx与电压表V并联后与电流表A