(单选)某同学做三种导电元件的导电性实验,他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I-U图像如图所示,则下述判断正确的是 ( )
A.只有乙图像是正确的
B.甲、丙图像是曲线,肯定误差太大
C.甲、丙为线性元件,乙为非线性元件
D.甲、乙、丙三个图像都可能是正确的,并不一定有较大误差
知识点:欧姆定律
D
(单选)电阻R和电动机M串联接到电路时,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,电键接通后,电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有 ( )
A.U1<U2,Q1=Q2 B.U1=U2,Q1=Q2
C.W1=W2,Q1>Q2 D.W1<W2,Q1<Q2
知识点:欧姆定律
A
(单选)如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
A.电压表与电流表的示数都增大
B.电压表与电流表的示数都减小
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表的示数减小,电流表的示数增大
知识点:闭合电路的欧姆定律
B
(单选)在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后 ( )
A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍
B.L1的电阻为7.5 Ω
C.L1消耗的电功率为0.75 W
D.L2消耗的电功率为0.375 W
知识点:欧姆定律
C
(单选)如图所示,ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形,磁场垂直于纸面向外,比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入,欲使电子能经过BC边,则磁感应强度B的取值应为 ( )
知识点:带电粒子在磁场中的运动
C
(多选)如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R1和R2的U-I图线,用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1、P2,电源的效率分别为η1、η2,则( )
A.P1>P2 B.P1=P2
C.η1>η2 D.η1<η2
知识点:欧姆定律
BC
(多选)如图所示,质量为m、长为L的导体棒电阻为R,初始时静止于光滑的水平轨道上,电源电动势为E,内阻不计。匀强磁场的磁感应强度为B,其方向与轨道平面成θ角斜向上方,开关闭合后导体棒开始运动,则( )
A.导体棒向左运动
B.开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为
C.开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为
D.开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为
知识点:磁场对通电导线的作用力
BD
(多选)如图,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′,并处于匀强磁场中,当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时, 悬线与竖直方向夹角为θ。则磁感应强度方向和大小可能为( )
A.y正向, B.z正向,tanθ
C.z负向,tanθ D.沿悬线向上,sinθ
知识点:磁场对通电导线的作用力
AC
(多选)环形对撞机是研究高能离子的重要装置,如图所示正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。(两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞)为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是 ( )
A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越小
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越大
C.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变
D.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越小
知识点:带电粒子在磁场中的运动
AD
(1)用游标为50分度的卡尺(测量值可精确到0.02 mm)测定某圆筒的内径时,卡尺上的示数如图甲所示,可读出圆筒的内径为________mm。
(2)图乙中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数,此读数应为________mm。
知识点:长度的测量
某学习小组用伏安法测量一未知电阻R的阻值,给定器材及规格为:
电流表(量程0~5 mA,内阻约为10 Ω);
电压表(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ);
最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器;
电源E(电动势约3 V);
开关S、导线若干。
(1)由于不知道未知电阻的阻值范围,先采用如图甲电路试测,读得电压表示数大约为2.5 V,电流表示数大约为5 mA,则未知电阻阻值Rx大约为________Ω;
(2)经分析,该电路测量误差较大,需作改进。请直接在原图甲上改画;①在不需要的连线上画“×”表示,②补画上需要添加的连线;
(3)对改进的电路进行测量,并根据测量数据画出了如图乙所示的U-I图像,得
Rx=________Ω。(保留3位有效数字)
知识点:测电阻
要测量一电源的电动势E(小于3 V)和内阻r(约1 Ω),现有下列器材:电压表V(3V和15 V两个量程)、电阻箱(0~999.9 Ω)、定值电阻R0=3 Ω、开关和导线。某同学根据所给器材设计如图甲的实验电路。
(1)电路中定值电阻R0的作用是___________________________。
(2)请根据图甲电路,在图乙中用笔画线代替导线连接电路。
(3)该同学调节电阻箱阻值R,读出对应的电压表读数U,得到两组数据:R1=2.0 Ω 时U1=2.37 V;R2=4.0 Ω时U2=2.51 V。由这两组数可求得电源的电动势为
E= V,内阻为r= Ω。
(4)为使最终测量结果更精确,在不改变实验方法、不更换实验器材的前提下,请
你对该同学提一条建议 。
知识点:用伏安法测电源电动势和内阻
一台小型电动机在3 V电压下工作,用此电动机提升所受重力为4 N的物体时,通过它的电流是0.2 A。在30 s内可使该物体被匀速提升3 m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:
(1)电动机的输入功率;
(2)在提升重物的30 s内,电动机线圈所产生的热量;
(3)线圈的电阻。
知识点:欧姆定律
如图所示,电源内阻,。当电键闭合时,电流表和电压表的示数分别为1.5A和2V。求:
(1)电源电动势;
(2)的阻值;
(3)电键断开时,干路上的电流强度。
知识点:闭合电路的欧姆定律
(1) (1分)
(1分)
(1分)
U内=(1分)
(1分)
(2)(4分)
(3)R外=(2分)
(4分)
如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直平面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO′棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tanα,现让圆环A由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中:
(1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?
(2)圆环A能够达到的最大速度为多大?
知识点:牛顿第二定律
:(1)由于μ<tanα,所以环将由静止开始沿棒下滑。环A沿棒运动的速度为v1时,受到重力mg、洛伦兹力qv1B、杆的弹力N1和摩擦力f1=μN1。
根据牛顿第二定律,对圆环A受力分析有
沿棒的方向:mgsinα-f1=ma(2分)
垂直棒的方向:N1+qv1B=mgcosα(2分)
所以当f1=0(即N1=0)时
a有最大值am,且am=gsinα
此时qv1B=mgcosα(2分)
解得:v1=。(2分)
(2)设当环A的速度达到最大值vm时,环受杆的弹力为N2,摩擦力为
f2=μN2。
此时应有a=0,即mgsinα=f2(3分)
在垂直杆方向上
N2+mgcosα=qvmB (3分)
解得:vm=(2分)
如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y=r的实线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E,从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,设质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电量为e,质量为m,不计重力及阻力的作用,求:
(1)质子射入磁场时的速度大小。
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间。
(3)速度方向与x轴正方向成30°角(如图所示)射入磁场的质子,到达y轴的位置坐标。
知识点:带电粒子在电场中的运动
t2=④ (2分)
所求时间为t=t1+t2=+⑤ (2分)
质子在电场中沿y轴方向做匀速直线运动,因此在电场中上移距离
y′=vt3=Br⑧(1分)
质子到达y轴的位置为
y=+y′=r+Br⑨ (1分)
即到达y轴的位置坐标为
(0,+Br ) (2分)