Question

【題目】(9分)現(xiàn)有一刻度盤總共有N小格、且刻度均勻，量程未準(zhǔn)確確定的電壓表V1，已知其量程在13—16V之間，內(nèi)阻。為測(cè)定其準(zhǔn)確量程U1，實(shí)驗(yàn)室提供了如下表所列的器材，要求方法簡(jiǎn)潔，盡可能減少誤差，并能測(cè)出多組數(shù)據(jù)。

器材（代號(hào)）	規(guī)格
標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2	量程3V，內(nèi)阻r2=30kΩ
電流表A	量程3A，內(nèi)阻r3=0.01Ω
滑動(dòng)變阻器R	總阻值1kΩ
穩(wěn)壓電源E	20V，內(nèi)阻很小
開關(guān)S、導(dǎo)線若干

某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙、丙三種電路圖：

你認(rèn)為選擇_______電路圖測(cè)量效果最好。（填“甲”、“乙”、“丙”）

(2)根據(jù)測(cè)量效果最好的那個(gè)電路圖，將下列有關(guān)器材連接成測(cè)量電路。

(3)若選擇測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算V1的量程U1，則所用的表達(dá)式U1=_ __，式中各符號(hào)表示的物理量是：____。

【答案】（1）乙；（2）實(shí)物連線見解析；（3）；其中N：V1的總格數(shù)；N1：V1的讀出格數(shù)，U2：V2的讀數(shù)，R1：待測(cè)表內(nèi)阻，R2：V2表內(nèi)阻。（兩個(gè)表內(nèi)阻可以用150和30代替）

【解析】

試題分析：（1）待測(cè)電壓表允許的最大電流為：,而電流表A 的量程為3A，所以兩者串聯(lián)不合適，圖甲不合適；圖丙中兩電壓表的量程相差較大，兩表并聯(lián)也不合適；電壓表V2允許的最大電流，所以兩電表可以串聯(lián)，圖乙正確；（2）測(cè)量電路如圖：

（3）通過兩電表的電流，V1兩端的電壓：,V1的量程為：，其中其中N：V1的總格數(shù)；N1：V1的讀出格數(shù)；U2：V2的讀數(shù)；R1：待測(cè)表內(nèi)阻；R2：V2表內(nèi)阻。

考點(diǎn)：測(cè)量電壓表的量程。

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
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【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab的電阻為r，水平放在相距為l的豎直光滑金屬導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板．導(dǎo)軌上方與一可變電阻R連接，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好．重力加速度為g.

(1)調(diào)節(jié)可變電阻的阻值為R1＝3r，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，將帶電量為＋q的微粒沿金屬板間的中心線水平射入金屬板間，恰好能勻速通過．求棒下滑的速率v和帶電微粒的質(zhì)量m.

(2)改變可變電阻的阻值為R2＝4r，同樣在導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，將該微粒沿原來的中心線水平射入金屬板間，若微粒最后碰到金屬板并被吸收．求微粒在金屬板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.

Answer 1

【答案】(1), (2)

【解析】試題分析：棒勻速下滑，安培力與重力平衡，可求解棒下滑的速率。由于帶電微粒在板間勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡可求帶電微粒的質(zhì)量；電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可求微粒在金屬板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

(1)棒勻速下滑，有

回路中的電流

將R1=3r代入棒下滑的速率

金屬板間的電壓U=IR1

帶電微粒在板間勻速運(yùn)動(dòng)，有

聯(lián)立解得帶電微粒的質(zhì)量

(2)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑，回路電流保持不變，金屬板間的電壓

電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn)，有

，

聯(lián)立解得微粒在金屬板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間