【題目】某同學(xué)研究電子元件R1(3V,1.6W)的伏安特性曲線,要求多次測量并盡可能減小實驗誤差,備有下列器材:
A.直流電源(3V,內(nèi)阻不計)
B.電流表G(滿偏電流3 mA,內(nèi)阻r=10 Ω)
C.電流表A(0~0.6 A,內(nèi)阻未知)
D.滑動變阻器R(0~20 Ω,5 A)
E.滑動變阻器R′(0~200 Ω,1 A)
F.定值電阻R0(阻值為990 Ω)
G.定值電阻R0′(阻值為1990 Ω)
H.開關(guān)與導(dǎo)線若干
(1)在實驗中,為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,定值電阻應(yīng)選用___________,滑動變阻器應(yīng)選用___________(填寫器材前面的字母序號)。
(2)根據(jù)題目提供的實驗器材,請在方框內(nèi)設(shè)計出描繪電子元件R1伏安特性曲線的電路原理圖(R1可用“”表示)
(3)在正確操作的情況下,某同學(xué)根據(jù)實驗所得的數(shù)據(jù)畫出該電子元件的伏安特性曲線如圖所示。若將上述電子元件R1和另一個阻值為5Ω的定值電阻串聯(lián)在電動勢為3V,內(nèi)阻為1Ω的直流電源上,則此時電子元件R1的阻值為___________Ω。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
【答案】F,D 2.50~2.60
【解析】
(1)定值電阻與已知內(nèi)阻的電流表串聯(lián)可構(gòu)成量程較大的電壓表,根據(jù)歐姆定律進(jìn)行計算;(2)電子元件的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,可采用電流表外接電路,滑動變阻器用分壓電路;
(3)在電子元件的伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線,兩圖象的交點即為燈泡的工作點,再根據(jù)歐姆定律即可求得電阻大。
(1)電流表G(滿偏電流3 mA,內(nèi)阻r=10 Ω)與定值電阻R0(阻值為990 Ω)串聯(lián),相當(dāng)與量程為的電壓表;故定值電阻選F;滑動變阻器要接成分壓電路,則可選擇阻值較小的D即可;
(2)電子元件的電阻為,遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻1000Ω,可采用電流表外接電路,電路圖如圖;
(3)在燈泡的伏安特性曲線中作出電源(電動勢3V,定值電阻做為電源內(nèi)阻,電源等效內(nèi)阻為6Ω)的伏安特性曲線,如圖所示;
由圖可知,燈泡的電壓為0.9V,電流為0.35A,故電阻.
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【題目】在高能物理研究中,回旋加速器起著重要作用,其工作原理如圖所示。D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒,它們之間有一定的電勢差。兩個半圓盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中。中央O處的粒子源產(chǎn)生的α粒子,在兩盒之間被電場加速,α粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運動。忽略α粒子在電場中的加速時間。下列說法正確的是:
A. α粒子運動過程中電場的方向始終不變
B. α粒子在磁場中運動的周期越來越大
C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,α粒子離開加速器時的動能就越大
D. 兩盒間電勢差越大,α粒子離開加速器時的動能就越大
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【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,一個半徑為R的絕緣圓筒垂直于坐標(biāo)平面放置,圓心P在x軸上,O、P間的距離為2R,y軸上各點處均可沿x軸正方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的同種帶正電粒子,粒子的發(fā)射速度大小均為v0=,不計粒子的重力和粒子間的相互作用,求:
(1)所有打到圓筒上的粒子中,在磁場中運動時間最短的粒子在磁場運動的時間及在y軸上發(fā)射的位置坐標(biāo);
(2)從y軸上什么范圍內(nèi)發(fā)射的粒子能打在圓筒上?
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【題目】2018年12月8日2時23分,嫦娥四號探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。2019年1月3日10時26分,嫦娥四號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)。“玉兔二號”月球車則于22時22分到達(dá)月面開始巡視探測。如圖所示,為嫦娥四號在地月轉(zhuǎn)移軌道的S點實施“剎車”制動,成功被月球捕獲,進(jìn)入近月點100km、遠(yuǎn)月點400km橢圓軌道Ⅰ,再變軌進(jìn)入近月點15km軌道Ⅱ,然后開始進(jìn)行動力下降階段,在距離月面100米處時,探測器懸停了一會兒。P點是橢圓軌道的切點,PQ連線(圖中未畫出)是橢圓軌道Ⅱ的長軸。關(guān)于嫦娥四號繞月落月,下列說法正確的是
A. “剎車”制動是為了保證嫦娥四號不直接撞擊月球表面
B. P點和Q點距離月面的高度分別為100km和15km
C. 探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上運動經(jīng)過P點時的加速度和動能都相等
D. 探測器在距離月面100米處時懸停就是相對于月球表面處于靜止?fàn)顟B(tài)
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【題目】如圖所示,坐標(biāo)系xOy平面的一、二、三象限內(nèi)存在垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T的勻強(qiáng)磁場,ON為處于y軸負(fù)方向的彈性絕緣薄固定擋板,長度為9m,M點為x軸上一點,OM=3m,F(xiàn)有一個比荷大小為可視為質(zhì)點帶正電的粒子(重力不計)從擋板下端N處小孔以某一速度沿x軸負(fù)方向射入磁場,若與擋板相碰就以原速率彈回,且碰撞時間不計,碰撞時電量不變,最后都能經(jīng)過M點,則粒子射入的速度大小可能是
A. 10m/s
B. 8m/s
C. 6m/s
D. 3m/s
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【題目】指紋傳感器為在一塊半導(dǎo)體基板上陣列了10萬金屬顆粒,每一顆粒充當(dāng)電容器的一個極,外表面絕緣,手指在其上構(gòu)成電容器的另外一個極。當(dāng)手指的指紋一面與絕緣表面接觸時,由于指紋深淺不同,對應(yīng)的峪(本義:山谷)和嵴(本義:山脊)與半導(dǎo)體基板上的金屬顆粒間形成一個個電容值不同的電容器,若金屬顆粒與手指間組成的每個電容電壓保持不變,則: ( )
A. 指紋的嵴處與半導(dǎo)體上對應(yīng)的金屬顆粒距離近時,電容小
B. 指紋的嵴處與半導(dǎo)體上對應(yīng)的金屬顆粒距離遠(yuǎn)時,電容小
C. 在手指擠壓絕緣表面時,電容電極間的距離減小,金屬顆粒電極電量增大
D. 在手指擠壓絕緣表面時,電容電極間的距離減小,金屬顆粒電極電量減小
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【題目】如圖所示,三塊擋板圍成截面邊長L=1.2m的等邊三角形區(qū)域,C、P、Q分別是MN、AM和AN中點處的小孔,三個小孔處于同一豎直面內(nèi),MN水平,MN上方是豎直向下的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E=4×10-4N /C。三角形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1;AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外, 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=3B1的勻強(qiáng)磁場,F(xiàn)將一比荷q/m=105C/kg的帯正電的粒子,從O點由靜止釋放,粒子從MN小孔C進(jìn)入內(nèi)部勻強(qiáng)磁場,經(jīng)內(nèi)部磁場偏轉(zhuǎn)后直接垂直AN經(jīng)過Q點進(jìn)入外部磁場。已知粒子最終回到了O點,OC相距2m。設(shè)粒子與擋板碰撞過程中沒有動能損失,且電荷量不變,不計粒子重力,不計擋板厚度,取π=3。求:
(1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大。
(2) 粒子從O點出發(fā),到再次回到O點經(jīng)歷的時間;
(3) 若僅改變B2的大小,當(dāng)B2滿足什么條件時,粒子可以垂直于MA經(jīng)孔P回到O點(若粒子經(jīng)過A點立即被吸收)。
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【題目】如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。先在平鋪的白紙上放半圓形玻璃磚,用鉛筆畫出直徑所在的位置MN、圓心O以及玻璃磚圓弧線(圖中半圓實線);再垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線,并讓入射光線過圓心O;最后在玻璃磚圓弧線一側(cè)垂直紙面插大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像。移走玻璃磚,作出與圓弧線對稱的半圓虛線,過O點作垂直于MN的直線作為法線;連接OP2P1,交半圓虛線于B點,過B點作法線的垂線交法線于A點;連接OP3,交半圓實線于C點,過C點作法線的垂線交法線于D點。
(1)測得AB的長度為l1,AO的長度為l2,CD的長度為l3,DO的長度為l4。計算玻璃磚折射率n的公式是n=__________(選用l1、l2、l3或l4表示)。
(2)該同學(xué)在插大頭針P3前,不小心將玻璃磚以O為軸順時針轉(zhuǎn)過一個小角度,該同學(xué)測得的玻璃磚折射率將__________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
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【題目】如圖所示,兩電荷量分別為q1和q2的點電荷分別放在x軸上的O、M兩點,兩電荷連線上各點電勢隨x變化的關(guān)系如圖所示,其中A、N兩點的電勢均為零,ND段中的C點電勢最高,則:
A. q1帶正電,q2帶負(fù)電荷。
B. A、N點的電場強(qiáng)度大小為零
C. NC間場強(qiáng)方向向x軸負(fù)方向。
D. 將一負(fù)點電荷從N點移到D點,電勢能一直增加
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