题目内容

某同学想要描绘标有“2.5 V，0.3 A”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整。实验室提供的器材除了开关、导线外，还有电压表（0～3 V，内阻约3 kΩ）、电流表（0～0.6 A，内阻约0.1 Ω）、滑动变阻器R（0～10 Ω，额定电流1 A）、滑动变阻器R′（0～100 Ω，额定电流1 A）。图甲是该同学实验中的实物连线图，图乙是测得数据后绘出的小灯泡伏安特性曲线。下列选项中说法正确的是

A. 图甲中的滑动变阻器选择R′调节效果较好

B. 为了减小电表内阻带来的误差，图甲中导线①应该连接b处

C. 为了满足实验数据的测量要求，图甲中导线②应该连接d处

D. 由图乙可知，拐点两侧区域小灯泡阻值分别恒定，但两定值不等

练习册系列答案
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为研究一均匀带正电球体A周围静电场的性质，小明同学在干燥的环境中先将A放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上（如图10甲所示），此时电子秤的示数为N1；再将另一小球B用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上，使其位于A球的正上方P点，电子秤稳定时的示数减小为N2。已知小球B所带电荷量为-q，且q远小于球A所带的电荷量，球A与球B之间的距离远大于两球的半径。

（1）根据上述信息，求：

①球A对球B的电场力大小和方向；

②球A激发的电场在P点处的电场强度的大小；

③将球B在移到P点的正上方某处静止时，电子秤稳定后的示数减小为N3。请分析说明N3与N2的大小关系。

（2）现缓慢拉动绝缘细线，使小球B从P点沿竖直方向逐步上升到Q点，用刻度尺测出P点正上方不同位置到P点的距离x，并采取上述方法确定出该位置对应的电场强度E，然后作出E-x图象，如图10乙所示，其中M点为P、Q连线的中点，x轴上每小格代表的距离均为x0，且为已知量。

①位于P点正上方距P点5x0的M点，由球A激发电场的电场强度的大小；

②小球B位于P点正上方距P点5x0的M点时，电子秤的示数应为多大；

③实验过程中当小球B距P点10x0的Q点时，剪掉细线，小球B将由静止开始运动，估算小球B落回到P点时动能的大小。忽略空气阻力的影响，已知重力加速度为g。

为了比较同一声源发出的声波在空气中和水中的传播情况，将某时刻的波形图画在了同一个坐标纸上，如图所示，以下说法正确的是（ ）

A. a是空气中的波形图，a、b的频率相同

B. a是水中的波形图，a、b的频率相同

C. b是水中的波形图，a、b的频率不同

D. a的频率较高，b的波长较大

如图乙所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示．已知线圈内阻为2.0Ω，外接灯泡的电阻为8.0Ω，则（　　）

A. 交流电压表V的示数为20V

B. 电路中的电流方向每秒钟改变10次

C. 灯泡消耗的电功率为36W

D. 电动势e的瞬时值表达式为e=20cos10πtV

麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在其周围空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，称为感生电场或涡旋电场，如图甲所示。

（1）若图甲中磁场B随时间t按B=B0+kt（B0、k均为正常数）规律变化，形成涡旋电场的电场线是一系列同心圆，单个圆上形成的电场场强大小处处相等。将一个半径为r的闭合环形导体置于相同半径的电场线位置处，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势。求：

a. 环形导体中感应电动势E感大小；

b. 环形导体位置处电场强度E大小。

（2）电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图乙所示，图的上部分为侧视图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。图的下部分为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出，当电磁铁线圈电流的大小与方向变化满足相应的要求时，电子在真空室中沿虚线圆轨迹运动，不断地被加速。

若某次加速过程中，电子圆周运动轨迹的半径为R，圆形轨迹上的磁场为B1，圆形轨迹区域内磁场的平均值记为（由于圆形轨迹区域内各处磁场分布可能不均匀， 即为穿过圆形轨道区域内的磁通量与圆的面积比值）。电磁铁中通有如图丙所示的正弦交变电流，设图乙装置中标出的电流方向为正方向。

a. 在交变电流变化一个周期的时间内，分析说明电子被加速的时间范围；

b. 若使电子被控制在圆形轨道上不断被加速，B1与之间应满足B1= 的关系，请写出你的证明过程。

已知一束可见光m是由a、b、c三种单色光组成的，光束m通过三棱镜的传播情况如图所示，则比较a、b、c三种单色光，下列说法正确的是

A. a色光的折射率最大

B. c色光的频率最小

C. b色光在玻璃中的传播速度最大

D. c色光发生全反射的临界角最小

图为一物体做直线运动的v-t图象，由图象所给信息可以判断，在0-t1和t1-t2时间内

A. 0-t1时间内物体走的位移比t1-t2时间内走的位移大

B. 在0-t1和t1-t2时间内进行比较，它们的速度方向相同，加速度方向相反

C. 0-t1时间内物体的加速度比t1-t2时间内的加速度小

D. 在0-t1和t1-t2时间内进行比较，它们的速度方向相反，加速度方向相反

一个连同装备总质量为M=100kg的宇航员，在空间距离飞船s=45m处与飞船处于相对静止状态，宇航员背着一个装有m0=0.5kg氧气的贮气筒，贮气筒有一个可以使氧气以v=50m/s相对飞船的速度喷出的喷嘴，宇航员必须向着跟返回飞船方向相反的方向释放氧气，才能回到飞船，同时又必须保留一部分氧气供他在返回飞船的途中呼吸.已知宇航员呼吸的耗率为Q=2.5×10-4kg/s，不考虑喷出氧气对设备及宇航员总质量的影响，试问：瞬时喷出多少氧气，宇航员才能安全返回飞船？宇航员安全地返回飞船的最长和最短时间分别为多少？

如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是电阻为零的纯电感，且自感系数L很大．C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是(　　)

A. S闭合时，P灯亮后逐渐熄灭，Q灯逐渐变亮

B. S闭合时，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯变得更亮

C. S闭合，电路稳定后， S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭

D. S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭

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