第II卷(非选择题)
三、实验题
11.利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:
干电池:电动势约为1.5V;电压表:量程1V,内阻998.3Ω;电流表:量程1A;滑动变阻器:10Ω;电阻箱:最大阻值99999.9Ω;单刀单掷开关1个;导线若干。
(1)设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内______;
(2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的______倍,对应的电阻箱的阻值应为________Ω.
12.在"研究电磁感应现象"的实验中,首先按图()接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按图()所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联一成另一个闭合电路.
(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)播插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将_____偏转;
(2)线圈A放在B中不动时,指针将______偏转;
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将______偏转(选填"向左"、"向右"或"不").
四、解答题
13.如图所示,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱形区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度B=0.10T,磁场区域半径左侧区圆心为磁场向里,右侧区圆心为磁场向外,两区域切点为C.今有质量带电荷量的某种离子,从左侧区边缘的A点以速度正对的方向垂直磁场射入,它将穿越C点后再从右侧区穿出,求:
(1)该离子通过两磁场区域所用的时间;
(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大?(侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离)
14.如图(甲)所示,边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形绝缘金属线框,平放在光滑的水平桌面上,磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上,金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合.在水平向左的力F作用下金属线框由静止开始向左运动,在5.0s末从磁场中拉出.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图(乙)所示.已知金属线框的总电阻为R=4.0Ω.
(1)t=2.0s时,金属线框的速度?
(2)写出力F随时间变化的关系式。
(3)已知在5.0s内力F做功1.92J,那么,金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少?
15.如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,导轨无限长。其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2。(不计a、b之间的作用,a 、b始终与导轨接触)求: