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測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）
器材：
量程3V的理想電壓表V，
量程0.5A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），
固定電阻R=4Ω，
滑線變阻器R′，
電鍵K，導(dǎo)線若干．
①畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖．
②實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I₁時(shí)，電壓表讀數(shù)為U₁；當(dāng)電流表讀數(shù)為I₂時(shí)，電壓表讀數(shù)為U₂．則可以求出E=

U1I2-I2U1

I2-I1

U1I2-I2U1

I2-I1

，r=

U1-U2

I2-I1

-R

U1-U2

I2-I1

-R

．（用I₁、I₂、U₁、U₂及R表示）

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①有一內(nèi)阻未知（約20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流電壓表．甲同學(xué)用一個(gè)多用電表測(cè)量上述電壓表的內(nèi)阻，如圖A所示：先將選擇開關(guān)撥至倍率“×1K”檔，將紅、黑表筆短接調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量，刻度盤指針偏轉(zhuǎn)如圖B所示，電壓表的電阻應(yīng)為

 

Ω．
這時(shí)乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為1.6V，認(rèn)為這是此歐姆表中電池的電動(dòng)勢(shì)，理由是電壓表內(nèi)阻很大．甲同學(xué)對(duì)此表示反對(duì)，認(rèn)為歐姆表內(nèi)阻也很大，這不是電池的路端電壓．請(qǐng)你判斷：

 

同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的．


②某同學(xué)要測(cè)量一電動(dòng)勢(shì)略小于3V的直流電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，有以下器材可供選擇：
A．電流表（0～0.6A～3A）            B．電壓表（0～3V～15V）
C．滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω，5A）       D．滑動(dòng)變阻器R′（0～200Ω，1A）
E．定值電阻R₀F．電建S及導(dǎo)線若干
本次實(shí)驗(yàn)的原理圖如圖C所示，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

 

（填器材前的字母代號(hào)），按照原理圖連接好線路后進(jìn)行測(cè)量，測(cè)出6組數(shù)據(jù)記錄在下表中，記錄有明顯錯(cuò)誤的是第

 

組數(shù)據(jù)

待測(cè)量	第1組	第2組	第3組	第4組	第5組	第6組
I/A	0.11	0.20	0.30	0.40	0.50	0.56
U/V	2.87	2.85	2.83	2.82	2.79	2.58

由上表可知，電壓表示數(shù)變化不明顯，試分析引起這種情況的原因是

 

將上述器材的連線略加改動(dòng)就可解決上述問題，請(qǐng)你在下圖D完成正確的連線．

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在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：
A．電壓表（0-3V），B．電壓表（0-15V），C．電流表（0-0.6A），D．電流表（0-3A），E．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A），F(xiàn)．滑動(dòng)變阻器（100Ω，0.5A），G．阻值為IΩ，的標(biāo)準(zhǔn)定值電阻，H．電鍵和足量導(dǎo)線．待測(cè)的電源是電動(dòng)勢(shì)約2V，內(nèi)阻約0.1Ω的蓄電池，為了使測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表應(yīng)選用

 

，電流表應(yīng)選用

 

，滑線變阻器應(yīng)選用

 

．
在虛線方框中畫出本實(shí)驗(yàn)的原理圖．

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有一內(nèi)阻未知（約25kΩ ~ 35kΩ）、量程未知（約25V ~ 35V），共有30個(gè)均勻小格的直流電壓表 V．
  （1）某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中想通過上述電壓表測(cè)量一個(gè)多用表中歐姆檔的內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)，他們從多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30．
   A．請(qǐng)你將他們的實(shí)驗(yàn)電路連接起來．他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中，歐姆檔的選擇開關(guān)撥至倍率“×_______” ．
   B．在實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)讀出電壓表的讀數(shù)為U，歐姆表指針?biāo)�指的刻度�?I>n，并且在實(shí)驗(yàn)過程中，一切操作都是正確的，請(qǐng)你導(dǎo)出歐姆表電池的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式．

（2）若在實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)得該電壓表內(nèi)阻為30kΩ，為了測(cè)出電壓表的量程，現(xiàn)有下列器材可供選用，要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，并有盡可能高的精確度．
標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1：量程3V，內(nèi)阻3kΩ
電流表A：量程0~3A，內(nèi)阻未知
滑動(dòng)變阻器：總阻值1kΩ
穩(wěn)壓電源E：30V，內(nèi)阻不能忽略
電鍵、導(dǎo)線若干
A．在右邊方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖
B．選用記錄數(shù)據(jù)中任一組，寫出計(jì)算量程的表達(dá)式U_g =  ______________．
式中各字母的意義是：____________________________________________．

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一、1、AB 2、AD3、A 4、C5、D 6、C 7、C 8、AC

二、實(shí)驗(yàn)題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）（1）0。48；0。40（2）②（3）mgs；（4）①；（5）增加的動(dòng)能；摩擦、定滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)。[只要言之有理就給分。比如，若回答減少的重力勢(shì)能可能偏小，原因是數(shù)字計(jì)時(shí)讀出遮光條通過光電門的時(shí)間t偏小而造成的]（除5以外各步是1分（5）是2分）

10、（12分）①C              （3分）

   ②電路如圖所示。（5分）

   ③，（2分）為電壓表讀數(shù)，為電壓表內(nèi)阻。（2分）

三、本大題共三小題共計(jì)54分．解答時(shí)請(qǐng)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(shù)值計(jì)算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、（16分）受力分析如圖，據(jù)牛頓第二定律有

       ①

減速上升250m與加速下降250m互逆

 據(jù)題意      ②

               ③

代入數(shù)據(jù)可得 

         ④

   ⑤

 設(shè)計(jì)師應(yīng)設(shè)計(jì)發(fā)射速度

 同時(shí)數(shù)碼點(diǎn)火控制時(shí)間應(yīng)設(shè)定

評(píng)分參考：①②③式分別得4分，④④式分別得2分

12、（18分）（1）在圓形磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

洛侖茲力提供向心力  ………………………………      2分

得         ………………………………………………………   1分

（2）根據(jù)題意粒子恰好不能從O₃射出的條件為 …………  2分

PQ其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，   …………………………………    2分

由③④得    ……………………………………………   1分

（3）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小為   …………  1分

代入③中得：    ……………………………………………  1分

由能量守恒：

解得 ……………………………………      2分

（4）在圓形磁場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t₁   

……………………………………………      2分

在電場(chǎng)中往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₂

由  ………………………………………………………      2分

  ………………………………………………………………   1分

       故……………………………………   1分

13、（20分）（1）粒子進(jìn)入電容器，其加速度a＝……………①　　（1分）

假設(shè)能在時(shí)間以內(nèi)穿過電容器，則有at²＝D……………②�。�1分）

由以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：t＝s……………………………………（3分）

t＜符合假設(shè)，故粒子經(jīng)7.1×10^－6s到達(dá)磁場(chǎng)�！�…………………………（1分）

（2）設(shè)粒子到達(dá)磁場(chǎng)時(shí)的速率為v

　由動(dòng)能定理得：qU＝……………③　�。�2分）

　粒子進(jìn)入磁場(chǎng)在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為R，有

　qvB＝……………④　�。�2分）

　粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，由幾何知識(shí)有：

(R－L)²＋d²＝R²……………⑤　　（2分）

根據(jù)③④⑤式得粒子向上偏移的距離

　　L＝m＝4.1×10^－3m…………⑥�。�1分）

（3）如果粒子在磁場(chǎng)中的軌跡恰好與右邊界相切，則半徑R₀＝d，對(duì)應(yīng)速度為v₀

  設(shè)在電場(chǎng)中先加速位移x，后減速位移D－x

由動(dòng)能定理： …………⑦　（2分）

加速位移x需要時(shí)間為t，x＝…………⑧�。�2分）

由④⑥⑦⑧得　t＝s　…………⑨�。�2分）

故需在0―（－t）內(nèi)進(jìn)入電容器，即在0―3.9×10－7s進(jìn)入�！�………（1分）