【題目】(1)如圖所示,一匝數(shù)為n的螺線管線圈的兩個端點(diǎn)通過導(dǎo)線與一豎直放置的平行板電容器的兩極板相連,螺線管線圈處于沿軸線向右的勻強(qiáng)磁場中,電容器兩板之間用輕絕緣絲線懸掛一質(zhì)量為m,電量為q的帶電小球。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時,絲線與豎直方向維持一個向左的偏角不變。已知螺線管橫截面積為S,極板間距為d,重力加速度為g。則小球帶________(填“正”或“負(fù)”)電;磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為_______________。

(2)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做探究合外力對小車做的功與小車動能變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力。

為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差盡量小,在實(shí)驗(yàn)操作中,下面做法必要的是_______;

A.實(shí)驗(yàn)操作時要先放小車,后接通電源

B.在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時,所選的兩個研究點(diǎn)離得越近越好

C.在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D.實(shí)驗(yàn)前對裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作時,需要在細(xì)線一端掛上空的砂桶

下圖所示為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)來探究合力對小車做的功與其動能變化的關(guān)系。已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T,重力加速度為g。圖中已經(jīng)標(biāo)明了要測量的計時點(diǎn)的間距,另外,小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的總質(zhì)量為m。請把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達(dá)出來_____________________________;

逐漸增加砂子的質(zhì)量,多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)砂和砂桶的總重力做的功總是略小于小車動能的增加量,請寫出產(chǎn)生這一結(jié)果的一種可能的原因:___________________________________。

(3)某同學(xué)要測量由三節(jié)相同的干電池串聯(lián)組成的電池組的電動勢E和內(nèi)r,實(shí)驗(yàn)室提供的器材除了開關(guān)、導(dǎo)線外,還有:

A待測電池組

B電流表(量程0~500 mA,內(nèi)阻等于5 Ω)

C電壓表(量程0~3 V,內(nèi)阻等于3 kΩ)

D電壓表(量程0~15 V,內(nèi)阻等于15 kΩ)

E.定值電阻R1=9 kΩ

F.定值電阻R2=2 kΩ

G.滑動變阻器RL1(0~50 Ω)

H滑動變阻器0~1 kΩ)

要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確、能測量多組數(shù)椐且滑動變阻器調(diào)節(jié)方便。該同學(xué)設(shè)計的測量電路如圖甲所示

電路中的電壓表V應(yīng)選擇___________;定值電阻R應(yīng)選擇__________;滑動變阻器RL應(yīng)選擇_____________;(填各元件前的字母代碼)

同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測出多組電流表A和電V的示數(shù),根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出U-I圖象如圖乙所示,根據(jù)圖象可求得:待測電池組的電動勢E = __________V;內(nèi)阻r =________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

【答案】 負(fù) C 平衡摩擦力時木板傾角過大 C F G 4.0 7.5

【解析】(1)由楞次定律可知,電容器左板帶正電,故小球帶負(fù)電;

對小球 ; ; ;

聯(lián)立以上各式解得:

(2)①實(shí)驗(yàn)操作時要先接通電源,后釋放小車,選項(xiàng)A錯誤;在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時,所選的兩個研究點(diǎn)不能離的太近,大小要適當(dāng),選項(xiàng)B錯誤;在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量,這樣砂和砂桶的總重力可當(dāng)作小車受到的合外力,選項(xiàng)C正確;實(shí)驗(yàn)前對裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作時,不需要在細(xì)線一端掛上空的砂桶,選項(xiàng)D錯誤;故選C.

②打A點(diǎn)的速度: ;打B點(diǎn)的速度: ;則要探究的結(jié)果 ,即;

③逐漸增加砂子的質(zhì)量,多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)砂和砂桶的總重力做的功總是略小于小車動能的增加量,可能的原因是:平衡摩擦力時木板傾角過大,一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為小車的動能;

(3)三節(jié)干電池的電動勢約為4.5V,而電壓表V2量程過大,則電壓表選擇V1與定值電阻R2串聯(lián);為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動變阻器應(yīng)選擇G②由閉合電路的歐姆定律: ,即 ,由圖像可知:, ,其中rA=5Ω,解得E=4.0V;r=7.5Ω;

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A. 玉兔號月球車在地球表面與月球表面質(zhì)量之比為

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1)當(dāng)加速度為零時,應(yīng)將滑動片調(diào)到距電阻器左端______cm處;

2)當(dāng)物體具有圖示方向的加速度a時,電壓表的指針將向零點(diǎn)______(填、)側(cè)偏轉(zhuǎn);

3)若將電壓表的表盤換成直接表示加速度大小及方向的刻度盤,則表盤的刻度______(填均勻、非均勻)分布.

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D. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥

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