题目内容

14．如图所示，黑箱内有导线、定值电阻和两只电压恒定的电池组成的电路．今用R=10Ω的电阻分别接在1、2和3、4之间，测得电流I12=0.4A，I34=0；而将此电阻R分别接在其它任意两点之间时，通过R的电流均为I=0.1A，画出有关电路图（标出元件的参数）

分析 根据给出的信息可知，1、2间应为最大电动势，3、4间没有电源；根据电路规律可得出对应的电路图．

解答 解：由题意可知，1、2间电流最大，而接3、4时电流为零；故说明1间两电源串联；而3、4间没有电源；
接其他任意两点时电流为0.1A，应为一个电源与电阻串联；电路如图所示；电源的电动势为2V，内部定值电阻为10Ω

点评 本题为黑匣子问题，此类问题的关键在于灵活应用电路规律；明确若接入电阻有电流时测内部有电源；若正反向电阻不相同，则内部有二极管等．

练习册系列答案
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2．如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.2Ω的金属环．铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯内，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.02T．则从上向下看，金属环中感应电流方向是逆时针方向（选填“顺时针”或“逆时针”），感应电流大小为0.1A．
5．卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量，不仅用实验验证了万有引力定律的正确性，而且应用引力常量还可以测出地球的质量，卡文迪许也因此被称为“能称出地球质量的人”．已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．
（1）根据以上信息和所学知识推导地球质量M和地球密度ρ；
（2）根据题干中给出的信息和所学知识，推导地球的第一宇宙速度V1；
（3）已知太阳系的某颗小行星半径为地球半径的$\frac{1}{N}$，将该小行星和地球都看作质量均匀分布的球体，且两星球的密度相同，试计算该小行星的第一宇宙速度v2．
2．如图所示，两平行金属板A、B相距10mm，M点离A板4mm，N点离B板2mm，电源电压是4V，若B板接地，则（　　）
A．M点的电场强度大小EM=1000V/mB．N点的电场强度大小EN=400V/m
C．M点的电势φM=2.0VD．M、N两点间的电势差UMN=1.6V
9．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离Lbc=14cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角．一个带电量q=-2×10-8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功Wab=3.2×10-6J．求：
（1）匀强电场的电场强度大小和方向；
（2）电荷从b点移到c点，电势能的变化量；
（3）a、c两点间的电势差．
19．某同学安装如图甲的实验装置，验证机械能守恒定律．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知电火花打点计时器每隔0.02S打一个点．

请回答下列问题：
①电火花打点计时器的工作电压是220V；
②根据纸带可以判断，实验时纸带的左端是和重物相连接（选填“左”或“右”）；
③若X2=4.80cm，则在纸带上打下计数点B时的速度VB=1.20m/s（计算结果保留三位有效数字）；
④若X1数据也已测出，则实验还需测出的物理量为AB之间的距离．
6．现有一只电压表有刻度但无刻度值，提供以下可选用的器材及导线若干，要求尽可能精确地测量一个电压表的满偏电压Ug．
A．待测电压表V1，满偏电压约3V，内阻RV1=3000Ω，刻度均匀、总格数为N；
B．电流表A：量程0.6A、内阻RA约0.1Ω；
C．电压表V2：量程15V、内阻RV2约15kΩ；
D．标准电阻R1=10Ω；
E．标准电阻R2=10kΩ；
F．滑动变阻器R3：最大阻值100Ω，额定电流2A；
G．滑动变阻器R4：最大阻值2000Ω，额定电流2mA；
H．学生电源E，电动势15V，内阻不计；
另外开关一个．
（1）该实验中定值电阻应该选择D；滑动变阻器应该选择；F（填序号）
（2）请你设计一个实验电路图，并标上题目中所给仪器的字母代号．
（3）测出多组数据，其中一组数据中待测电压表V1的指针偏转了n格，可计算出满偏电压Ug为$\frac{NU{R}_{V1}}{（{R}_{2}+{R}_{V1}）n}$（用字母表示），式中除题目已给的物理量外，其他字母符号表示的物理量物理意义是标准电压表V2的读数．
3．某同学验证机械能守恒定律时，设计了如图1所示的实验装置．

（1）实验中，先不挂钩码，将木板倾斜一定角度，让小车拖着纸带匀速下滑．判断小车匀速的方法是：逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车下滑，直到小车后面的纸带上的点应为均匀分布．．
（2）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；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点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，则用点1与点5间运动来验证系统机械能守恒的关系式可表示为mg（d5-d1）=$\frac{1}{2}$（m+M）（${v}_{5}^{2}$-${v}_{1}^{2}$）（用题中所给字母表示）．
（3）在实验数据处理时，如果以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出$\frac{{v}^{2}}{2}$-d图象，其图线的斜率所表示的物理量的表达式为$\frac{m}{m+M}$g（用题中所给字母表示）．
4．如图所示，质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上，木楔与地面间的动摩擦因数μ=0.02．在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量m=10kg的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程s=1.4m时，其速度v=1.4m/s．在这过程中木楔始终没有动．求木楔对地面的摩擦力和压力（重力加速度g取10m/s2）．

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