时间:2019-05-21 05:26:02
1、计算题 如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，设平行轨道足够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v2。
（1）求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。
（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。
参考答案：(1) a=g-3B2r2v1/4mr （2）h=9m2gr2/32B4r4-v22/2g P2=9m2g2R/16B2r2
本题解析：(1)以导体棒为研究对象，棒在磁场I中切割磁感线，棒中产生感应电动势，导体棒ab从A下落r/2时，导体棒在重力与安培力作用下做加速运动，由牛顿第二定律，得
mg－BIL＝ma，式中l＝
r
I=Blv1/R总
式中R总=
＝4R
由以上各式可得到a=g-3B2r2v1/4mR
（2）当导体棒ab通过磁场II时，若安培力恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即
Mg=Bl×2r=4B2r2vt/R并
R并=3R
解得vt=3mgR/4B2r2
导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动，有
Vt2-v22=2gh
h=9m2gr2/32B4r4-v22/2g
此时导体棒重力的功率为
PG=mgvt=3m2g2R/4B2r2
根据能量守恒定律，此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的功率
P电=P1+P2=PG=3m2g2R/4B2r2
所以P2="3" PG/4=9m2g2R/16B2r2
本题难度：困难
2、实验题 用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L= cm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图所示，其示数D= cm。
参考答案： 3.335； 0.3266±0.002 ；
本题解析：
试题分析: 游标卡尺的主尺读数为3.3cm，游标尺上第7个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.005×7cm=0.035cm，所以最终读数为：3.3cm+0.035cm=3.335cm；螺旋测微器的固定刻度读数为3.0mm，可动刻度读数为0.01×26.6mm=0.266mm，所以最终读数为3.266mm=0.3266cm。
考点：游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用；
本题难度：一般
3、实验题 （4分）如图所示，游标卡尺的读数为 mm；螺旋测微器的读数为 mm．
参考答案：12.40，1.683±0.002
本题解析：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
解：1、游标卡尺的主尺读数为12mm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为8×0.05mm=0.40mm，所以最终读数为：12mm+0.40mm=12.40mm．
2、螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为18.3×0.01mm=0.183mm，所以最终读数为1.5mm+0.183mm=1.683mm，由于需要估读，最后的结果可以为1.683±0.002．
故答案为：12.40，1.683±0.002．
点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．
本题难度：一般
4、选择题 关于电场强度和电势，下列说法正确的是
A.由公式可知E与F成正比，与q成反比
B.由公式U＝Ed可知，在匀强电场中，E为恒值，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
C.电场强度为零处，电势不一定为零
D.无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少
参考答案：C
本题解析：
本题难度：困难
5、实验题 甲同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材：电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）及滑动变阻器R、电键S、导线。实验电路如图甲所示。
（1）连好电路后，当该同学闭合电键S，发现电流表示数为0，电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错，接触良好，且电路未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接bc和、de时，示数均为0，把两表笔接cd 时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是：____________。
（2）排除故障后，该同学顺利完成实验数据的测量，如下表所示。并根据数据在空白的坐标纸上，作出乙图所示的U—I图线，该图存在多处不妥之处，请指出。（指出两处不妥之处）。
； 。
| I/A | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0. 40 | 0.50 | 0.60 |
| U/V | 2.93 | 2.87 | 2.85 | 2.77 | 2.75 | 2.70 |
参考答案：（1）滑动变阻器R断路；（2）U轴坐标起点的选取从0开始显然不妥；没有标明所用单位；没有将不在直线上的点均匀分布在直线两侧也是不妥之处．（3）B.
本题解析：（1）发现电流表示数为0，电压表示数不为0，电流表或R处断路，用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，知滑动变阻器R断路．
（2）由乙图可知，图线几乎分布在一个很小的区域内，原因是电压U的取值范围在2.70～3.00V之间，而U轴坐标起点的选取从0开始显然不妥；此外该同学建立坐标时没有标明所用单位也是不妥；还有画图线时应尽量使更多的点落在直线上，不在直线的点应尽量对称分布在直线的两侧，偏离直线太远的点应去掉，该同学作图时没有将不在直线上的点均匀分布在直线两侧也是不妥之处．
（3）保护电阻R0应大约为
，所以B选项正确；故选：B．
考点：测定电源的电动势和内电阻.
本题难度：一般