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在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，用導線a、b、c、d、e、f、g和h按圖所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調零．閉合開關后：

 (1)若不管怎樣調節滑動變阻器，小燈泡亮度能發生變化，但電壓表、電流表的示數總

不能為零，則可能是________導線斷路．

(2)某同學測出電源和小燈泡的U－I圖線如圖實所示，將小燈泡和電阻R串聯

后接到電源上，要使電路中電流為1.0 A，則R＝________Ω.

(3)某同學在實驗中還測出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖中的(a)、

(b)、)(c)所示，下列說法正確的是                                      (　　)

A．a可以作為標準電阻使用

B．b能作為標準電阻使用

C．b的阻值隨電壓升高而增大

D．c的阻值隨電壓升高而增大

【解析】(1)若調節滑動變阻器，小燈泡的亮度變化，但電壓表、電流表示數總不能為零，

說明滑動變阻器不起分壓作用，所以可能是g導線斷路．

(2)由電源的U－I圖線知E＝3.0 V，r＝1 Ω，當小燈泡與電阻串聯后

由閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋r＋R_燈)

又由小燈泡的U－I圖線得R_燈＝＝1.2 Ω

解得R＝0.8 Ω.

(3)因a元件的I－U圖線是直線，說明其電阻不隨電壓的變化而變化，故可作為標準電

阻，故A對，B錯．b的阻值隨電壓升高而增大，c的阻值隨電壓升高而降低，故C對

D錯．

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，用導線a、b、c、d、e、f、g和h按圖所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調零．閉合開關后：

 (1)若不管怎樣調節滑動變阻器，小燈泡亮度能發生變化，但電壓表、電流表的示數總

不能為零，則可能是________導線斷路．

(2)某同學測出電源和小燈泡的U－I圖線如圖實所示，將小燈泡和電阻R串聯

后接到電源上，要使電路中電流為1.0 A，則R＝________Ω.

(3)某同學在實驗中還測出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖中的(a)、

(b)、)(c)所示，下列說法正確的是                                     (　　)

A．a可以作為標準電阻使用

B．b能作為標準電阻使用

C．b的阻值隨電壓升高而增大

D．c的阻值隨電壓升高而增大

【解析】(1)若調節滑動變阻器，小燈泡的亮度變化，但電壓表、電流表示數總不能為零，

說明滑動變阻器不起分壓作用，所以可能是g導線斷路．

(2)由電源的U－I圖線知E＝3.0 V，r＝1 Ω，當小燈泡與電阻串聯后

由閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋r＋R_燈)

又由小燈泡的U－I圖線得R_燈＝＝1.2 Ω

解得R＝0.8 Ω.

(3)因a元件的I－U圖線是直線，說明其電阻不隨電壓的變化而變化，故可作為標準電

阻，故A對，B錯．b的阻值隨電壓升高而增大，c的阻值隨電壓升高而降低，故C對

D錯．

（14分）

（1）開普勒行星運動第三定律指出：行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉周期T的二次方成正比，即，k是一個對所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運動按圓周運動處理，請你推導出太陽系中該常量k的表達式。已知引力常量為G，太陽的質量為M_太。

（2）開普勒定律不僅適用于太陽系，它對一切具有中心天體的引力系統（如地月系統）都成立。經測定月地距離為3.84×10⁸m，月球繞地球運動的周期為2.36×10⁶S，試計算地球的質M_地。（G=6.67×10^-11Nm²/kg²，結果保留一位有效數字）

【解析】：（1）因行星繞太陽作勻速圓周運動，于是軌道的半長軸a即為軌道半徑r。根據萬有引力定律和牛頓第二定律有

                            ①

    于是有                           ②

即                                ③

（2）在月地系統中，設月球繞地球運動的軌道半徑為R，周期為T，由②式可得

                                ④

解得     M_地=6×10²⁴kg                         ⑤

（M_地=5×10²⁴kg也算對）

23．【題文】（16分）

     如圖所示，在以坐標原點O為圓心、半徑為R的半圓形區域內，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計重力）從O點沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經t₀時間從P點射出。

（1）求電場強度的大小和方向。

（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射入，經時間恰從半圓形區域的邊界射出。求粒子運動加速度的大小。

（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入，且速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運動的時間。

如圖所示，真空中有一以（r，0）為圓心、半徑為r的圓柱形勻強磁場區域，磁場的磁感強度大小為B,方向垂直紙面向里.磁場的上方有兩等大的平行金屬板MN，兩板間距離為2r.從O點向不同方向發射速率相同的質子，質子的運動軌跡均在紙面內.當質子進入兩板間時兩板間可立即加上如圖所示的電壓，且電壓從t=0開始變化,電壓的最大值為,已知質子的電荷量為e，質量為m，質子在磁場中的偏轉半徑也為r，不計重力,求：

（1）質子進入磁場時的速度大小;

（2）若質子沿x軸正方向射入磁場，到達M板所需的時間為多少?

（3）若質子沿與x軸正方向成某一角度θ的速度射入磁場時，粒子離開磁場后能夠平行于金屬板進入兩板間，求θ的范圍以及質子打到M板時距坐標原點O的距離。

【答案】（1）（2）

【解析】（1）由牛頓第二定律： …………（1分）

解得： ………………（1分）

（2）如圖：質子在磁場運動周期，………………（2分）

進入MN間

在0到時間內，質子不受電場力………………（1分）

在到T時間內，質子受的電場力。  ………………（1分）

 ………………（1分）   ………………（1分）

 ………………（1分）         ………………（1分）

因此

(1)若皮帶輪順時針勻速轉動，當皮帶輪的角速度ω值在什么范圍內，小物體落地點距B點的水平距離始終為0．6 m?

(2)若皮帶輪以角速度ω=30rad／s順時針勻速轉動，A的落地點距B點的水平距離為多少?

(3)皮帶輪以不同的角速度順時針勻速轉動，畫出A的落地點距B點的水平距離s隨角速度ω變化的圖像(ω的取值范圍從0到100rad／s，不要求寫出解析過程，只要畫出的圖線完全正確得5分)。