题目内容

15．如图为“电流天平”示意图，它可用于测定磁感应强度B．在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数为5匝，底边cd长20cm，放在侍测匀强磁场中，使线圈平面与磁场垂直．设磁场方向垂直于纸面向里，当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时，两盘均不放砝码，天平平衡．则下列说法正确的是（　　）
A．若保持电流方向不变．电流I=50mA，要在天平左盘加砝码，天平才能平衡
B．若保持电流方向不变．电流I=150mA，要在天平左盘加砝码，天平才能平衡
C．若电流I=100mA，电流方向反向，要在天平右盘加砝码，天平才能平衡
D．若电流I=50mA，电流方向反向，要在天平右盘加砝码，天平才能平衡

分析 开始时电流沿abdc，根据左手定则，cd边安培力的方向竖直向下，则右边比左边少了一个安培力．

解答 解：A、若保持电流方向不变，安培力竖直向下，电流I=50mA，I变小，F=BIL变小，要在天平右盘加砝码，天平才能平衡，故A错误；
B、若保持电流方向不变，安培力竖直向下，电流I=150mA，I变大，F=BIL变大，要在天平左盘加砝码，天平才能平衡，故B正确；
C、若电流I=100mA，电流方向反向，安培力竖直向上，要在天平左盘加砝码，天平才能平衡，故C错误；
D、若电流I=50mA，电流方向反向，安培力竖直向上，要在天平左盘加砝码，天平才能平衡，故D错误．
故选：B

点评 解决本题的关键掌握安培力的大小公式F=BIL，以及会用左手定则判定安培力的方向．

练习册系列答案
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5．物理课上老师拿出了如图1所示的一套实验装置问同学们可以用来完成高中物理中的哪些学生实验，下面是甲、乙、丙三位同学的不同构想．
（1）甲同学用此装置来完成《探究加速度与力、质量的关系》的实验．
①要完成该实验，下列做法正确的是AC．
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B．实验时，应让小车尽量靠近打点计时器，且应先放开小车再接通打点计时器的电源
C．在调节木板倾斜度平衡小车受到的摩擦力时，不应将钩码通过定滑轮拴在小车上
D．通过增减小车上的砝码改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度
②设钩码的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中要进行m和M的选取，以下最合理的一组是C．
A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

（2）乙同学用该装置来完成《探究绳的拉力做功与小车动能变化的关系》的实验．平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点来计算小车的速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：在小车上加适量钩码．
（3）丙同学用该装置来完成《验证机械能守恒定律》的实验．
①实验中得到了一条纸带如图2所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T，则打下点2时小车的速度v2=$\frac{{d}_{3}-{d}_{1}}{2T}$；若测得小车的质量为M、钩码的总质量为m，打下点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，若不计一切阻力，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为$\frac{1}{2}$（M+m）（v52-v12）．
②下列有关三位同学都用以上装置分别完成各自的实验中你认为正确的是：CD．
A．实验中甲必须用天平测出小车的质量，乙、丙不需要测出小车的质量
B．实验中甲、乙必须将长木板垫起一定角度以平衡摩擦力，丙不需要平衡摩擦力
C．实验中甲、乙、丙都要满足钩码的质量要远远小于小车的质量
D．实验中甲、乙、丙都要先接通电源，再放开小车，且小车要尽量靠近打点计时器．
6．某实验小组利用如图的实验装置来探究加速度与质量、合外力的关系，将右端带有轻小且光滑的定滑轮的长木板左端抬起固定在水平桌面上，并在长木板上合适的位置固定两光电门A和B．现将一带有遮光条的物块放在长木板上，并用轻质细绳跨过定滑轮连接一质量为m的钩码Q，然后将物块由静止释放，已知两光电门之间的距离为L，物块和遮光条的总质量为M，遮光条宽度为d（d远小于L），物块经过两光电门时的挡光时间分别为△tA、△tB．
回答下列问题：
（1）该小组的同学平衡摩擦力后，实验还需满足M远大于m，物块受到的合外力才近似等于钩码的重力，物块在长木板上下滑时加速度a=$\frac{{d}^{2}}{2L（△{t}_{B}）^{2}}$-$\frac{{d}^{2}}{2L（△{t}_{A}）^{2}}$（用d、L、△tA、△tB表示）．
（2）实验前，该小组的同学已经平衡了摩擦力，则不可以（填“可以”或“不可以”）用该装置验证物块与钩码Q组成的系统的机械能守恒，其原因为有摩擦力做功．
3．如图所示，A1、A2是两只完全相同的电流表（内阻不可忽略），电路两端接恒定电压U，这时A1、A2的示数依次为5mA和3mA．若将A2改为与R2串联，整个电路仍接在恒定电压U之间，这时电表均未烧坏．下列说法正确的是（　　）
A．通过电阻R1的电流必然减小B．通过电阻R2的电流必然增大
C．通过电流表A1的电流必然增大D．通过电流表A2的电流必然增大
10．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L为50.15mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D为4.700mm；
（3）由于不知是何种材料，也不知其大约阻值，于是他用多用电表先粗测该材料一段样品的电阻，经正确操作后，用“×10”挡时发现指针偏转情况如图丙所示，则他应该换用×100挡（选填“×1”或“×100”）重新测量．换挡后，在测量前先要进行欧姆调零．表盘的示数如图丁所示，则该电阻的阻值约为2200Ω

（4）用伏安法较精确地测量该圆柱体的电阻Rx，现有的器材和规格如下：
待测圆柱体电阻Rx（其阻值约为2000Ω）；
电流表A（量程0～15mA，内阻约300Ω）；
电压表V（量程0～3V，内阻约20kΩ）；
直流电源E（电动势4V，内阻不计）；
滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；
开关S；  导线若干．
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图1图框中画出测量的电路图．根据电路图将图2实物图补全．

（5）若测待测圆柱体电阻Rx时，电压表和电流表示数分别用U和I表示，则该圆柱体材料的电阻率ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$．（不要求计算，用题中所给字母表示）
20．如图所示，AB、BC为不同倾角的固定斜面，某物体从AB上的某点静止释放，在BC斜面上速度减为零并静止．设物体经过B点时无能量损失，该过程物体运动的总路程为15m，所用总时间为10s，在此过程中，物体速度的最大值为（　　）
A．1.5m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s
7．下列关于光学现象的说法，正确的是（　　）
A．单缝衍射条纹的特征是明暗相间平行等距
B．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的干涉现象造成的
C．光纤传导利用光的全反射原理，光纤由芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小
D．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，黄光相邻的亮条纹间距大于蓝光的相邻亮条纹间距
E．拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光
4．如图所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压恒为U的电源两极两极，极板M带正电，现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则以下选项中，错误的是（　　）
A．油滴带负电
B．油滴带电荷量为$\frac{mg}{Ud}$
C．电容器的电容为$\frac{kmgd}{U}$
D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动
5．在用“电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中（见图甲）．

（1）移动滑动变阻器的滑动头应特别注意防止短路．
（2）现备有以下器材：
A．干电池l节
B．滑动变阻器（0～50Ω）
C．滑动变阻器{0～1750Ω}
D．电压表（0～3V）
E．电压表（0～15V）
F．电流（0-0.6A）
G．电流表（0一3A）
其中滑动变阻器应选B，电流表应选F，电压表应选D．
（3）图乙是根据实验数据画出的U-I图象．由此可知这个干电池的电动势E=1.5V，内电阻r=0.76Ω

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