题目内容

8．某同学在实验室准备用以下器材测一个电源的电动势E和内阻r，要求测量尽量准确、能测量多组数椐且滑动变阻器调节方便．
A．电流表G：量程500μA，内阻200Ω
B．待测电源E：电动势约3.0V，内阻未知
C．电流表A：量程2A，内阻约0.1Ω
D．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω，额定电流2A
E．电阻箱R2：0～9999Ω
F．开关S一个，导线若干

（1）该同学首先把G表和电阻箱R2串联，将它改装成一只量程为3V的电压表，则电阻箱R2应调到5800Ω．
（2）接着利用电流表A和改装后的电压表，将各元件连接成图甲所示的测量电路测电源的电动势E和内阻r，但该同学在连线时漏了一条导线，请在答题卷的图甲中用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（3）利用上面补充完整的电路测量电源的电动势E及内阻r，若用测量的数据，作出的G表的示数Ig与通过滑动变阻器的电流I的关系图象如图乙所示，则可得到电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.2Ω（计算结果均保留两位有效数字）

分析 （1）根据伏安法测电阻的实验方法可测出G表内阻，注意电表的量程，从而选择合适的电路图；并得出内阻的表达式；
（2）根据实验原理明确实验中实物图的接法，则可得出缺少的导线；
（3）通过计算得出电源的路端电压，由闭合电路欧姆定律可得出电源的电动势和内电阻．

解答 解：（1）将电流表改装后电压表应串联一个大电阻，此时电流表分压仍为Ug=IgRg；
总电压为为3V，则根据改装原理可知，3=0.5×10-3×（R+200）；
解得：R=5800Ω；
（2）根据原理图可明确实验电路实物图中电流表和开关右侧导线缺失；故补齐即可；
（3）根据闭合电路欧姆定律可知：
Ig（R+Rg）=E-Ir
则有：Ig=$\frac{E}{6000}$-$\frac{I}{6000}r$
由图象可知，E=500×10-6×6000=3V；
r=6000×$\frac{（500-200）×1{0}^{-5}}{1.50}$=1.2Ω；
故答案为：（1）5800；（2）如图所示；
（3）3.0     1.2

点评 本题考查伏安法测电阻以及测量电源的电动势和内电阻，在解题时要注意分析实验中给出的仪器是否符合实验要求，然后才能根据我们所学内容进行分析得出合理的实验电路，并能进行数据处理．

练习册系列答案
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18．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，在下列的部分器材中应选用（　　）
A．1m长的细线B．20cm长的细线
C．大木球D．小铜球
E．0.1s刻度的秒表F．有分针的时钟
G．最小刻度是cm的刻度尺H．最小刻度是mm的刻度尺
19．如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体．物体与斜面间摩擦因数μ=0.25，现用轻细绳将物体由静止开始沿斜面向上拉动．拉力大小为F=10.0N，方向平行斜面向上．上滑距离 s=16.0m绳子突然断了，（sinθ=0.6，g取10m/s2）：
求：（1）绳断时物体的速度大小．
（2）绳子断后到物体继续上滑的距离．
（3）物体返回到斜面底端的速度大小．
16．如图所示，小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连，A置于倾角为37°的光滑固定斜面上，B位于水平传送带的左端，轻绳分别与斜面、传送带平行．传送带始终以速度v0=2m/s向右匀速运动，某时刻B从传送带左端以速度v1=6m/s向右运动，经一段时间回到传送带的左端．已知A、B质量均为1kg，B与传送带间的动摩擦因数为0.2，斜面、轻绳、传送带均足够长，A不会碰到定滑轮，定滑轮的质量与摩擦均不计．g取10m/s2，sin37°=0.6．求：
（1）B向右运动的总时间；
（2）B回到传送带左端时的速度；（计算结果可用根号表示）
3．下列说法正确的是（　　）
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时．往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场
C．部队过桥不能齐步走而要便步走．是为了避免桥梁发生共振现象
D．狭义相对论认为：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同
E．用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象
13．如图甲所示，间距为d垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场．取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．t=0时刻，一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区．当B0和Ta取某些特定值时，可使t=0时刻入射的粒子经△t时间恰能垂直打在P板上（不考虑粒子反弹）．上述m、q、d、v0为已知量．
（1）若△t=$\frac{1}{2}$Ta，求B0；
（2）若△t=$\frac{3}{2}$Ta，求粒子在磁场中运动时加速度的大小．
20．如图甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d…为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均成120°向上的张角，如图乙所示．若此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则此时O点周围每根网绳承受的力的大小为（　　）
A．FB．$\frac{F}{2}$C．F+mgD．$\frac{F+mg}{2}$
17．如图所示，xOy坐标系内有匀强磁场，磁感应强度为B．x＜0区域内有匀强电场（图中未画出），y轴为电场右边界．磁场中放置一半径为R的圆柱形圆筒，圆心O1的坐标为（4R，0），圆筒轴线与磁场平行，现有范围足够大的平行电子束以速度v0从很远处垂直于y轴沿x轴正方向做匀速直线运动射入，在x＜0区域内做匀速直线运动，已知电子的质量为m，电荷量为e，不考虑打到圆筒表面的电子对射入磁场的电子的影响．
（1）求x＜0区域内的匀强电场的场强大小和方向；
（2）若圆筒外表面各处都没有电子打到，则电子初速度应满足什么条件；
（3）若电子初速度v0=$\frac{4eBR}{m}$，求从y轴上哪些范围射入磁场的电子能打到圆筒上；并通过作图标注圆筒上有电子达到的区域．
18．如图A、B为水平放置的两平行金属板，板长为l，板间距为d，在距离板的右端 2l 处有一竖直放置的光屏M．D为理想二极管（即正向电阻为0，反向电阻无穷大），R为滑动变阻器，R0为定值电阻．将滑片P置于滑动变阻器正中间，闭合电键S，让一带电量为q、质量为m的质点从两板左端连线的中点N以水平速度v0射入板间，质点未碰极板，最后垂直打在 M 屏上．在保持电键S闭合的情况下，下列分析或结论正确的是（　　）
A．板间电场强度大小为$\frac{3mg}{q}$
B．质点在板间运动的过程中与它从板的右端运动到光屏的过程中速度变化相同
C．若仅将滑片P向下滑动一段后，再让该质点从N点以水平速度v0射入板间，质点依然会垂直打在光屏上
D．若仅将两平行板的间距变大一些，再让该质点从N点以水平速度v0射入板间，质点依然会垂直打在光屏上

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