Question

【題目】（1）如圖所示，一匝數為n的螺線管線圈的兩個端點通過導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磁場中，電容器兩板之間用輕絕緣絲線懸掛一質量為m，電量為q的帶電小球。當磁感應強度均勻增大時，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”）電；磁感應強度的變化率為_______________。

（2）某實驗小組用如圖所示的實驗裝置做“探究合外力對小車做的功與小車動能變化的關系”實驗，在實驗中，該小組同學把砂和砂桶的總重力當作小車受到的合外力。

為了保證實驗結果的誤差盡量小，在實驗操作中，下面做法必要的是_______；

A．實驗操作時要先釋放小車，后接通電源

B．在利用紙帶進行數據處理時，所選的兩個研究點離得越近越好

C．在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質量遠小于小車的總質量

D．實驗前對裝置進行平衡摩擦力的操作時，需要在細線一端掛上空的砂桶

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

逐漸增加砂子的質量，多次實驗后發(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，請寫出產生這一結果的一種可能的原因：___________________________________。

（3）某同學要測量由三節(jié)相同的干電池串聯(lián)組成的電池組的電動勢E和內電阻r，實驗室提供的器材除了開關、導線外，還有：

A．待測電池組

B．電流表（量程0~500 mA，內阻等于5 Ω）

C．電壓表（量程0~3 V，內阻等于3 kΩ）

D．電壓表（量程0~15 V，內阻等于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）

要求測量結果盡量準確、能測量多組數椐且滑動變阻器調節(jié)方便。該同學設計的測量電路如圖甲所示。

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

該同學在實驗中測出多組電流表A和電壓表V的示數，根據記錄數據作出的U-I圖象如圖乙所示，根據圖象可求得：待測電池組的電動勢E = __________V；內阻r =________Ω。（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】 負 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，故小球帶負電；

對小球 ； ； ； ；

聯(lián)立以上各式解得：

（2）①實驗操作時要先接通電源，后釋放小車，選項A錯誤；在利用紙帶進行數據處理時，所選的兩個研究點不能離的太近，大小要適當，選項B錯誤；在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質量遠小于小車的總質量，這樣砂和砂桶的總重力可當作小車受到的合外力，選項C正確；實驗前對裝置進行平衡摩擦力的操作時，不需要在細線一端掛上空的砂桶，選項D錯誤；故選C.

②打A點的速度： ；打B點的速度： ；則要探究的結果 ，即;

③逐漸增加砂子的質量，多次實驗后發(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，一部分重力勢能轉化為小車的動能；

（3）①三節(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)；為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇G；②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；