【分析】
根据法拉第电磁感应定律求出线圈回路电流方向,然后求出安培力的大小和方向,根据平衡条件进一步求解.
【详解】线圈的ab、ad、bc都受到安培力作用,选项A错误;感应电动势
,电动势恒定不变,则线圈中的电流不变,故B错误,C正确;安培
力
,根据左手定则可知,安培力方向向下。故当细线承受的最大拉力为5mg
,D正确;故选CD。
时有:T=5mg=F+mg,将F代入解得:
16.如图,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,ab间的电场强度为E,今有一带正电的微拉从a板下边缘以初速度v竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变成水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc宽度也为d,所加电场大小也为E,方向竖直向上,磁感应强度方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小等于E/v,重力加速度为g,则下列关于拉子运动的有关说法中正确的是()
A. 粒子在ab区域中做匀变速运动,运动时间为2v/g B. 粒子在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=2d C. 拉子在bc区规中做匀速圆周运动,运动时间为πd/6v D. 粒子在ab、bc区域中运动的总时间为(π+6)d/3v 【答案】BD 【解析】 【分析】
将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速运动,竖直分运动为末速度为零的匀减速运动,根据运动学公式和牛顿第二定律列式分析;粒子在复合场中运动时,由于电场力与重力平衡,故粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力. 【详解】将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀
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加速运动,竖直分运动为末速度为零的匀减速运动,根据运动学公式,有:水平方向:v=at,
竖直方向:0=v-gt;解得a=g ;
;故A错误;粒子在复合场中运动时,由于电场力与重
力平衡,故粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力qvB=m
解得: ,联立得到r=2d,故B正确;由于r=2d,画出轨迹,如图;由几何关系,得到
,故C错误;粒子在电场中运动时间
回旋角度为30°,故在复合场中的运动时间为
为:BD. 三、实验题
;故粒子在ab、bc区域中运动的总时间为:t=t1+t2=,故D正确;故选
17.(1)用一主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度,结果如图.可以读出此工件的长度为________mm;
(2)①某多用电表的欧姆档共有Rx1、R×10、R×100、R×1k档,当用Rx10档测某一电阻时,指针指在如图(乙)的位置,则该电阻的阻值是_______Ω;若要測量1kΩ左右的电阻,倍率应选_______档读数较准确。
②下列关于多用电表测电阻的说法中正确的是_______
A.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,不会影响测量结果
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B.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大 C.可直接测量己闭合的电路中的某电阻
D.每次从一个倍率变换到另一个倍宰,都需要重新进行欧姆调零
【答案】 (1). 104.05; (2). 200; (3). x 100; (4). AD 【解析】 【分析】
解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.根据欧姆表的使用规则进行判断.
【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为:10.4cm=104mm,游标尺上第1个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为1×0.05mm=0.05mm,所以最终读数为:104mm+0.05mm=104.05mm. (2)①多用电表测电阻时,读最上面的刻度,读数是20,乘以倍数是,20×10Ω=200Ω,若要测量1kΩ左右的电阻,量程应选×100档读数较准确.
②测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,不会影响测量结果,选项A正确;由于人体是导体,双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏小,故B错误;为防止有电源时烧坏表头或其它电阻影响待测电阻,测量时应将该电阻与外电路断开,所以C错误;每次从一个倍率变换到另一个倍率,都需要重新进行欧姆调零,选项D正确;故选AD. 18.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材: A.被测干电池一节
B.电流表1:量程0~0.6 A,内阻r=0.3 Ω C.电流表2:量程0~0.6 A,内阻约为0.1 Ω D.电压表1:量程0~3 V,内阻未知 E.电压表2:量程0~15 V,内阻未知 F.滑动变阻器1:0~10 Ω,2 A G.滑动变阻器2:0~100 Ω,1 A H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差,在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母):电流表选择__________,电压表选择__________,滑动变阻器选择________。
(2)实验电路图应选择如图中的__________(填“甲”或“乙”)。
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(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=__________V,内阻r=________Ω。
【答案】 (1). B; (2). D; (3). F; (4). 甲; (5). 1.5; (6). 0.7; 【解析】
【详解】(1)电源的电动势约1.5V,则电压表选择量程0~3 V的D;选择内阻已知的电流表B,将此电流表与电源直接串联,可消除电流表分压带来的系统误差;滑动变阻器电阻较小有利于电表数值的变化,滑动变阻器选择0~10 Ω的F。
(2)由于电流表内阻已知,选择甲电路将电流表与电源直接串联,可消除电流表分压带来的系统误差。 (2)据
可得:,电源的内阻
,则图线的纵截距
,图线的斜率
【点睛】本题中电流表的内阻已知,可消除电流表分压带来的误差。在解题中要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出图线对应的表达式,从而由图线求出电源的电动势和内电阻。 四、计算题
19.如图所示为两组平行金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子,电量为e,静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d电压为U的水平放置的平行金属板间;若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别位于两块水平板的中线上。求:
(1)电子通过B点时的速度大小; (2)右侧平行金属板的长度
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