1、简答题  如图所示，M、N是竖直正对放置的两个平行金属板，S1、S2是M、N板上的两个小孔；N板的右侧有一个在竖直面内，以O为圆心的圆形区域，该区域内存在垂直圆面向外的匀强磁场，另有一个同样以O为圆心的半圆形荧光屏AO’C；已知S1、S2、O和荧光屏的中间位置O’在同一直线上，且AC⊥S1O’．当在M、N板间加恒定电压U时，一带正电离子在S1处由静止开始加速向S2孔运动，最后打在图示的荧光屏上的P处，∠COP=30°．若要让上述带电离子（不计重力）仍在S1处静止开始加速，最后打在图示的荧光屏下边缘C处，求M、N板间所加电压的大小．

参考答案：设离子的质量为m、电荷量为q，磁场的磁感应强度为B、所在区域的半径为R，离子加速后获得的速度为v


当电压为U时，由动能定理有 qU=12mv2? ①
在磁场中，离子做匀速圆周运动（见右图）
由牛顿第二定律可知 qvB=mv2r ②
由①②式得 U=r2B2q2m ③
其中，r=Rtan60°=

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  研究性学习小组围绕一个量程为30mA的电流计展开探究．
（1）为测量该电流计的内阻，同学甲设计了如图（a）所示电路．图中电源电动势未知，内阻不计．闭合开关，将电阻箱阻值调到20Ω时，电流计恰好满偏；将电阻箱阻值调到95Ω时，电流计指针指在如图（b）所示位置，则电流计的读数为______mA．由以上数据可得电流计的内阻Rg=______Ω．

（2）同学乙将甲设计的电路稍作改变，在电流计两端接上两个表笔，如图（c）所示，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“30mA”处，此处刻度应标阻值为______Ω（填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度．则“10mA”处对应表笔间电阻阻值为______Ω．
（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻变大不能忽略，电动势不变，但将两表笔断开，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果与原结果相比将______（填“变大”、“变小”或“不变”）．

参考答案：（1）根据电流表的读数要求可读出电流I=12.0mA．由闭合电路欧姆定律，将电阻箱阻值调到20Ω时有I?g=ER+r?g①，电阻箱阻值调到95Ω时有I=ER′?+r?g②，联立①②两式并代入数据R?g=30Ω?
（2）根据闭合电路欧姆定律将两表笔断开时有I?g=Er+R?g+R=30mA①，因此时待测电阻为∞，故应在“30mA”处标明∞；当两表笔接上电阻R?x时有I?干=E(r+R?g+R)+R?x②，根据分流公式可得通过电流表的电流为I?=R?xR?g+R?xI?干③联立①②③并将E=1.5V，R?g=30Ω代入解得R?x=6Ω．
（3）根据闭合电路欧姆定律可知电池新时有I?g=Er+Rg+R=E(r+R)+R?g?，测量电阻时电流表示数为I=E(r+R)+R?gR?xR?g+R?xR?xR?g+R?x，
欧姆表用一段时间调零时有I?g=Er′?+R?g+R′?=E(r′?+R′?)+R?g，测量电阻时I=E(r′?+R′?)+R?gR′xR?g+R′x.R′xR?g+R′x，比较可知r+R?=r′?+R′?，所以若电流相同则R′x=R?x，即测量结果不变．
故答案为（1）12.0，30
? （2）∞，6
? （3）不变

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  将两个金属电极锌、铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池．现要测量橘子电池（如图A所示）的电动势和内阻，四位同学采用不同的方法进行探究．
（1）甲同学用多用表的直流电压档，选择0～1V量程，直接测铜锌两金属片之间的电压时读数为0.82V；用多用表的欧姆档直接测水果电池的两极，读得此时的读数为3200Ω；甲同学认为该水果电池电动势E=0.82V，内阻r=3.2kΩ
请指出甲同学测量的主要错误：______
（2）乙同学利用伏安法电路并借助DIS实验器材中的电压、电流传感器测水果电池的电动势和内阻，电路如图B所示．
下表是乙同学测量该水果电池时记录的数据．

参考答案：（1）①电压表测量的是路端电压，水果电池有较大的内阻，根据闭合电路欧姆定律可知，水果电池的电动势大于0.82V；


②水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接水果电池的两极时，欧姆表内部的电源将与水果电池串联，影响测量的结果，故测量不准确．
（2）作出U随I变化的关系图象，U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的内阻，由图象可知，水果电池的电动势为E=0.96V，内阻为r=2.0×103Ω
（3）根据闭合电路欧姆定律得：
? E=I（R+r）
得 1I=1Er+RE
由数学知识可知，1I-R图象的斜率等于1E，纵轴截距等于1Er．
（4）水果电池的内阻太大，回路中电流太小，路端电压太小，灯泡不发光．
故答案为：（1）①水果电池的内阻较大，水果电池的电动势大于0.82V
②因水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接接水果电池的两极时，欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联，影响测量的结果，故测不准．
（2）0.96V，2.0×103Ω．
（3）1I，R
（4）水果电池的内阻太大，回路中电流太小，路端电压太小．

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  如图1所示，在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻．改变电路的外电阻R，通过电压传感器和电流传感器测量不同阻值下电源的端电压和电流，输入计算机，自动生成U-I图线，如图（1）所示．
（1）由图2可得干电池的电动势为______V，干电池的内电阻为______Ω；
（2）做完实验后，小王同学在上面的实验器材中去掉电压传感器，改变电路的外电阻R，
通过电流传感器测量不同阻值下的电流，画出R-1/I图线也可以求得电源的电动势和内电阻．请写出小王同学所作图象的函数关系式______．
（3）现有一小灯泡，其U-I特性曲线如图2所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是______W．

参考答案：

（1）由图2所示图象可知，电源电动势E=1.5V，
电源内阻r=△U△I=1.5-00.75-0=2Ω．
（2）在闭合电路中E=I（r+R），则R=EI-r．
（3）由图象可知，灯泡与该干电池组成串联电路时，灯泡两端电压U=0.9V，电路电流I=0.3A，灯泡实际功率P=UI=0.9V×0.3A=0.27W．
故答案为：（1）1.5；2Ω；（2）R=EI-r；（3）0.27．

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  指针式多用表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：
（1）在使用多用电表测量时，指针的位置如图1所示，若选择开关拨至“×1”挡，则测量的结果为______；若选择开关拨至“50mA”挡，则测量结果为______．

（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图2所示，电池的电动势为ε、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图（c）所示，
则该图象的函数关系式为______；
（3）下列根据图3中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是______（多选）
A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左大右小
B．欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig
C．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏
D．测量中，当Rx?的阻值为图（c）中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧．

参考答案：（1）欧姆档的示数：18×1=18Ω
? 电流档的示数：因最小分度是1mA，则估读到下一位为：23.0mA．
? （2）由全电路欧姆定律可得表达式：I=ER0+Rg+r+Rx．
?（3）A 因由图象的变化可得电阻越大，电流越小，示数为左大右小．但选项说是因非线性不妥．故A错误
? B 欧姆调零是调节R0使电流达到满偏．故B正确
? C?由图象可知电阻越大，电流变化越慢，故C正确
? D?因电阻为R1时电流计达到半偏，则R1为中值电阻，而R2比R1大，电阻越大偏角越小，故电阻为R2时，指针位于表盘中央位置的左侧．故D?正确．
?故选：BCD　
?故答案为：（1）18Ω，23mA
? （2）I=ER0+Rg+r+Rx
? （3）BCD

本题解析：

本题难度：一般