2．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A．待测的干电池(电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 Ω)

B．电流表G(量程0-3 mA，内阻R_g1＝10 Ω)

C．电流表A(量程0-0.6 A，内阻R_g2＝0.1 Ω)

D．滑动变阻器R₁(0-20 Ω，10 A)

E．滑动变阻器R₂(0-200 Ω，1 A)

F．定值电阻R₃(990 Ω)

G．开关和导线若干

(1)为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是________(填写器材前的字母代号)．

(2)请画出你利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻

的电路图．

(3)如图6－2－24所示为该同学根据他所设计的实验数据绘出的I₁

－I₂图线(I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数，且I₂的数

值远大于I₁的数值)，则由图线可得被测电池的电动势E＝________

V，内阻r＝________ Ω.

解析：(1)R₂的阻值太大，不方便调节，所以选用R₁.

(2)将已知内阻的电流表G与定值电阻R₃串联，可改装成一个内阻为1 kΩ、量程为3 V的电压表，电路图如答案图所示．

(3)根据闭合电路和欧姆定律可得E＝I₁(R₃+R_G)+I₂r，变形可得I₁＝－I₂，图象在纵轴上截距为＝1.5 mA，解之得E＝1.5 V，在图线上任取两点，读出其坐标，则直线的斜率等于两点纵坐标的差值除以横坐标的差值，解之可得r＝0.8 Ω.

答案：(1)R₁

(2)

(3)1.5　0.8

1.　 (2010·南通模拟)物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体　

的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化的定量关　

系”，我们提供了如图6－2－23所示的实验装置．

(1)某同学根据所学的知识结合图6－2－23设计一个关于本实　　

验情景的命题：质量为m的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的①________，通过光电门时的②________，试探究重力做的功③________与小球动能变化量④________的定量关系．请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号；在③④空格处填写数学表达式．

(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据．

①用天平测定小球的质量为0.50 kg；

②用游标卡尺测出小球的直径为10.0 mm；

③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80 cm；

④电磁铁先通电，让小球吸在开始端；

⑤电磁铁断电时，小球自由下落；

⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10^－3 s，由此可算得小球经过光电门的速度为________ m/s；

⑦计算得出重力做的功为________ J，小球动能变化量为________ J．(结果保留三位数字)

(3)试根据(2)对本实验下结论：______________________________________________.

解析：(1)本题的实验原理是重力做的功等于物体增加的动能．所以测量小球下落的位移x和下落位移x时所对应的速度v，比较重力做的功W＝mgx和动能的增加量ΔE_k＝mv²的关系即可验证命题的正确性．

(2)小球经过光电门的速度可以用小球通过光电门这段很短时间内的平均速度来表示，v＝＝4.0 m/s，W＝mgx＝4.04 J，ΔE_k＝mv²＝4.00 J.

答案：(1)位移x　瞬时速度v　mgx　mv²　(2)⑥4

⑦4.04　4.00　(3)在误差允许范围内，重力做的功与物体动能的变化量相等

12. 如图1－16所示，光滑曲线导轨足够长，固定在绝缘斜面上，匀强磁场B　

垂直斜面向上．一导体棒从某处以初速度v₀沿导轨面开始上滑，最后又向

下滑回到原处．导轨底端接有电阻R，其余部分电阻不计．下列说法正确

的是(　)

A．滑回到原处时的速率小于初速度大小v₀

B．上滑所用的时间等于下滑所用的时间

C．上滑过程与下滑过程通过电阻R的电荷量大小相等

D．上滑过程通过某位置的加速度大小等于下滑过程中通过该位置的加速度大小

解析：导体棒滑动过程中切割磁感线产生感应电流，电阻发热消耗机械能，因此滑回到原处时速率小于v₀，A对；上滑时安培力沿斜面向下，下滑时沿斜面向上，故上滑时的加速度大于下滑时的加速度，因此上滑时间小于下滑时间，B、D错；上滑过程和下滑过程，回路磁通量的变化相等，由q＝可知，通过电阻R的电荷量相等，C对．

答案：AC

11. x轴上有两点电荷Q₁和Q₂，Q₁和Q₂之间连线上各点电势高低如图1－15曲　

线所示(AP>PB)，选无穷远处电势为0，从图中可以看出(　)

A．Q₁电荷量一定小于Q₂电荷量

B．Q₁和Q₂一定为同种电荷

C．P点电场强度是0

D．Q₁和Q₂之间连线上各点电场方向都指向Q₂

解析：P点电势为零，两侧电势左正右负，说明Q₁、Q₂为异种点电荷，且Q₁为正电荷，B错；若Q₁、Q₂为等量异种电

荷，则垂直连线且过连线的中垂线的面为电势为零的等势面，而现在零电势点靠近Q₂，假设Q₂为电荷量很小的检验电荷，等效放入点电荷Q₁的电场中，则零电势点离Q₁更远甚至是无穷远，因此Q₁的电荷量一定大于Q₂的电荷量，A错；异种电荷连线上没有场强为零的点，且电场方向由正电荷Q₁指向负电荷Q₂，C错，D对．

答案：D

10. (2010·广东华南师大附中第六次月考)如图1－14所示，氢核和氘核从静止开始运　

动经相同电场加速后从a点平行ab进入匀强磁场，若氢核恰能从正方形磁场区

域的c点飞出，则：两核在磁场中飞行时间t₁、t₂和两核在磁场中的运行轨迹长

s₁、s₂关系正确的是(　)

A．s₁＝s₂，t₁<t₂　 　　　B．s₁<s₂，t₁>t₂

C．s₁>s₂，t₁＝t₂　 　　　D．s₁＝s₂，t₁＝t₂

解析：由动能定理及轨道半径公式得R₁＝R₂，由几何关系知，圆心角θ₁＝90°，θ₂＝45°，又因T₁＝，T₂＝，得t₁＝t₂；s₁＝R₁，s₂＝R₁，故s₁>s₂.

答案：C

9. 如图1－13所示为一个内、外半径分别为R₁和R₂的圆环状均匀带电环面，　

其单位面积带电荷量为σ.取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为

x轴．设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E.下

面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量)，其中只有一个是合理

的．你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，

对下列表达式的合理性作出判断．根据你的判断，E的合理表达式应为(　)

A．E＝2πkσx

B．E＝2πkσx

C．E＝2πkσ

D．E＝2πkσx

解析：由场强特点可知，当x→∞时，环面可视为点电荷，由E_点＝k可得E＝0.对于A项而言，x→∞时，环面可视为点电荷，由E_点＝k可得E＝0.对于A项而言，x→∞时，E→2πkσ(R₁－R₂)≠0，故A项错误；同理可排除D项；当x＝0时，由对称性可知E₀＝0，对于C项而言，当x＝0时，E≠0，故C项错误，所以正确选项只能为B.

答案：B

8.　 如图1－12所示电路中，当滑动变阻器的滑动触片P向b端移动时，电压　　

表、电流表读数变化情况是(　)

A．电压表读数增大，电流表读数减小

B．电压表和电流表读数都增大

C．电压表和电流表读数都减小

D．电压表读数减小，电流表读数增大

解析：P的移动，影响R₃(局部)，从而影响总电阻R、干路电流I、路端电压U(整体)，导致各部分电路的变化．

对于R₃，P向b端移动时，接入电路的R₃变大，使R₂和R₃并联电阻R₂₃变大．从而影响整个电路，外电阻R变大，干路电流变小，路端电压(U＝E－Ir)变大，所以电压表读数增大．

对于R₁段电路，其两端电压(U₁＝IR₁)变小．对于R₂和R₃，并联电路两端的电压(U₂₃＝U－U₁)变大．对于R₂段电路，通过的电流变大．对于电流表和R₃所在的一段电路，通过的电流(I₃＝I－I₂)变小，所以电流表读数减小，所以正确选项为A.

答案：A

7.　 如图1－11所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻　　

弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流　　

时磁铁对斜面的压力为F_N1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为

F_N2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是(　)

A．F_N1<F_N2，弹簧的伸长量减小

B．F_N1＝F_N2，弹簧的伸长量减小

C．F_N1>F_N2，弹簧的伸长量增大

D．F_N1>F_N2，弹簧的伸长量减小

解析：在题图中，由于条形磁铁的磁感线是从N极出发到S极，所以可画出磁铁在导线A处的一条磁感线，其方向是斜向左下方的，导线A中的电流垂直纸面向外，由左手定则可判断导线A必受斜向右下方的安培力，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁铁对斜面的压力减小，即F_N1>F_N2，同时，由于导线A比较靠近N极，安培力的方向与斜面的夹角小于90°，所以对磁铁的作用力有沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大，所以正确选项为C.

答案：C

6．某理想变压器原线圈输入电功率为P，原、副线圈匝数比为k，其副线圈接一内阻为r的电动机，电动机以速度v匀速向上提升质量为m的重物，已知重力加速度为g，则变压器原线圈两端的电压为(　)

A．Pk 　 　　　　　B.

C．Pk 　 　　　　　　D.

解析：对电动机电路，由能量守恒定律有：

P＝mgv+I²·r　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ①

对变压电路：＝k　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②

又P＝U₂I　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③

解①②③得U₁＝Pk ，即原线圈两端电压为Pk .

答案：A

5.　 如图1－10，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平初速度　

v向左抛出一小球，其落点与A点水平距离为x₁；从A点以水平初速度2v向左抛出一小球，其落点与A点水平距离为x₂，不计空气阻力，则x₁∶x₂可能为(　)

A．1∶2 　　B．1∶3 　　C．1∶4　 　　D．1∶5

解析：小球落点有三种可能情况：两次都落在斜面上、两次都落在水平面上和第一次落在斜面上而第二次落在水平面上．第三种情况比值x₁∶x₂应该介于前两种之间，只需求出前两种即可．若两次小球都落在斜面上，设斜面与水平面间夹角为θ，则tan θ＝＝，x＝vt＝，所以有x₁∶x₂＝1∶4；当小球两次都落在水平面上时，竖直方向下落的高度相同(特殊值)，则下落时间相同，因此x₁∶x₂＝1∶2，显然A、B、C三项在此范围内．

答案：ABC