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在把電流表改裝成電壓表的實驗中，所用電流表G的滿偏電流I_g=200μA，內阻R_g估計在400Ω到600Ω之間．
（1）按圖（a）測定電流表G的內阻R_g，需要選用合適的器材，現有供選用的器材如下：
A、滑動變阻器（阻值范圍0-200Ω）
B、滑動變阻器（阻值范圍0-1750Ω）
C、電阻箱（阻值范圍0-999Ω）
D、電阻箱（阻值范圍0-99999Ω）
E、電源（電動勢6V，內阻0.3Ω）
F、電源（電動勢12V，內阻0.6Ω）
按實驗要求，電路圖中的R最好選用

D

D

，R′最好選用

C

C

，E最好選用

F

F

．（填入選用器材的字母代號）
（2）假定由上述步驟已測出電流表內阻R_g=500Ω，現在通過串聯一個24.5kΩ的電阻把它改裝成為一個電壓表，此電壓表的量程為

5.0

5.0

V．
（3）圖（b）是測定未知電阻R_x的電路圖，圖（c）是電路中所需要的器材（虛線框內為上述已改裝好的電壓表），請按電路圖畫出連線，將所示器材接成實驗電路．

（4）測量時，電流表的讀數為0.20A，而改裝后的電壓表的表頭讀數如圖（d）所示，那么R_x的阻值等于

15

15

Ω．

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在把電流表改裝成電壓表的實驗中，需要利用如圖所示的電路測定電流表的內阻，其主要操作步驟如下：
①接通S₁，調節(jié)R₁，使電流表指針偏轉到滿刻度；
②再接通S₂，調節(jié)R₂，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半；
③讀出R₂的阻值，即認為電流表的內阻r_g=R₂
現備有如下器材：
A．電流表（量程0～100μA，內阻約為100Ω）
B．電阻箱（范圍0～10Ω）
C．電阻箱（范圍0～9 999Ω ）
D．電阻箱（范圍0～99 999Ω ）
E．滑動變阻器（范圍0～200Ω ）
F．電源（電動勢3V，內阻不計）
G．開關和若干導線
（1）電路圖中R₁應選

D

D

，R₂應選

C

C

．（填入所選器材的字母代號）
（2）實驗中讀得R₂的阻值為100Ω，若將此電流表改裝成量程為3V的電壓表，應

串

串

聯一個阻值為

29900

29900

Ω的電阻．

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在把電流表改裝成電壓表的實驗中，測定電流表的內阻時，備有如下器材：
A．電流表（量程2mA，內阻約幾十歐）
B．滑動變阻器（阻值范圍0～50Ω，額定電流1.5A）
C．電阻箱（阻值范圍0～999Ω）
D．電阻箱（阻值范圍0～9999Ω）
E．電源（電動勢2V，有內阻）
F．電源（電動勢6V，有內阻）
G．另外有開關和導線若干．
（1）如果采用圖1所示的電路測電流表的內阻，并且要得到較高的精確度，那么在以上備用器材中，R₁應選用

D

D

，R₂應選用

C

C

，電源應選用

F

F

（用所給器材的代號填寫）．
（2）若按“半偏法”測內阻，正確操作后記錄的R₂阻值為100Ω，則被測電流表的內阻r_g的測量值為

100

100

Ω．
（3）圖2為實物示意圖，請用平滑曲線代替導線將需要的儀器正確連在電路中．

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一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。

題 號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答 案

CD

AC

D

AB

C

BD

AD

BC

ABC

BC

二、本題共3小題，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）見答圖1；（2分）
（3）BD  （2分）

三、本題共7小題，共56分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。

14.（7分）

解：（1）金屬桿剛進入磁場切割磁感線產生的電動勢E=Blv，…………………（1分）

根據閉合電路歐姆定律，通過電阻R的電流大小I= =0.5A…………………（2分）

（2）M、N兩端電壓為路端電壓，則U_MN=IR=0.4V…………………………………(2分)

（3）每秒鐘重力勢能轉化為電能E=（R+r）t =0.25J…………………………（2分）

15.（7分）

解：（1）帶電粒子勻速通過場區(qū)時受到的電場力與洛侖茲力平衡，qE=qv₀B，解得磁感應強度……………………………………………………………………（2分）

（2）電子通過電場區(qū)偏轉的距離……………………………………（2分）

（3）設粒子運動到下極板時的動能大小為E_k，根據動能定理

    q?2E?d = E_k-………………………………………………………………（1分）

解得E_k =………………………………………………………………………（2分）

16．（8分）

解：（1）油滴速度為時所受阻力=k,

油滴向下勻速運動時，重力與阻力平衡，有=mg……………………………………（1分）

…………………………………………………………………………（1分）

則…………………………………………………………………………（2分）

（2）設油滴所帶電荷量為q，油滴受到的電場力F_電，

油滴向上勻速運動時，阻力向下，油滴受力平衡，………………（2分）

則油滴所帶電荷量 ………………………………………………（2分）

17.（8分）

解：（1）在0～0.3s時間內感應電動勢……………（1分）

在0.3～0.5s時間內感應電動勢………………………（1分）

（2）在0～0.3s時間內………（1分）

在0.3～0.5s時間內…………（1分）

i-t圖象如答圖2所示。………………（1分）

（3）在0～0.3s時間內，圓環(huán)中產生的熱量……（1分）

在0.3～0.5s時間內，圓環(huán)中產生的熱量  ……（1分）在0～10s內圓環(huán)中產生的熱量Q=20(Q₁+Q₂)=9.42×10^-2J…………………………（1分）

說明：其他解法正確也得分，數值計算問題不重復扣分。

18.（8分）

解：（1）電子打到熒光屏上時速度的大小等于它飛出加速電場的速度大小，設為v,由動能定理………（1分）

解得……………………………………（2分）

（2）當磁感應強度為峰值B₀時，電子束有最大偏轉，在熒光屏上打在Q點，。電子運動軌跡如答圖3所示，設此時的偏轉角度為θ，由幾何關系可知，

，……………………………（1分）

根據幾何關系，電子束在磁場中運動路徑所對圓心角α=θ，而…………………（1分）

由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得evB₀=mv²/R………………………………………（1分）

解得…………………………………………………………………………（2分）

19.（9分）

解：（1）電場力F_電與洛侖茲力f_洛大小之比……………………（2分）

（2）電場力與場強方向相同，洛侖茲力與磁感應強度方向（即場強方向）垂直，帶電質點受電場力和洛侖茲力的合力與重力平衡，故磁場和電場方向與yOz平面平行，與-y方向成53°斜向下，方向如答圖4所示。

(qE)²+(qv₀B)²=(mg)²……………………………（1分）

解得q=2.0×10^-5C……………………………………（2分）

（3）撤去磁場后，帶電質點在沿x軸方向上做勻速直線運動，經過時間t=0.20s,沿x軸方向上的位移x=v₀t=20m………………………………………………………………（1分）

帶電質點受恒定合力，其大小等于洛侖茲力，方向與洛侖茲力方向相反。由幾何關系可知質點受合力方向與+y方向成37°斜向下。

質點的加速度，

位移s在y軸方向的分量y=scos37°=9.6cm，………………………………………（1分）

在z軸方向的分量z=-ssin37°=－7.2cm。………………………………………………（1分）

所以，經過時間t=0.2s帶電質點的位置為（20m，9.6cm，－7.2cm）……………（1分）

20.（9分）

解：(1)磁流體發(fā)電機電動勢E=Bdv ……………………………………………………(1分)

用左手定則判斷出正離子向N板偏轉，因此N板的電勢高…………………………(1分)

(2)兩板間海水的電阻，回路中的電流……………………………(1分)

磁場對管道內海水的作用力F_磁=BId

解得F_磁=……………………………………………………………………… (1分)

方向與v方向相反(水平向東) ……………………………………………………………(1分)

(3)在t時間內管道中海水移動的距離為s=vt …………………………………………(1分)

在t時間內克服摩擦阻力的功W₁=kvs，克服磁場力做功W₂=F_磁s ………………(1分)

在t時間內磁流體發(fā)電機消耗的總機械能E=W₁+W₂=……… (2分)