1、实验题 某同学利用电流表和电阻箱测量电池组的电动势和内阻,实验原理如图1。

(1)实验的主要步骤如下:
A.检查并调节电流表指针指零,将开关K断开,按照电路图连线。
B.调节电阻箱R的阻值至_______________。
C.将开关K闭合,逐渐调节R使电流表指针有足够的偏转,记下此时___________和___________。
D.改变R的阻值测出几组I随R变化的数据,做出
的图线如图2所示。
(2)由
作出
图线(如图2所示),由图2可求得电动势E=____________V,内阻r=___________Ω(取两位有效数)。

(3)由于电流表不是理想电流表,所以测得电源内阻比实际值偏______________(填“大”或“小”)。
(4)为了防止电流表超过量程,在调节电阻箱的阻值时,应注意___________________________。
参考答案:(1)最大;电阻箱的阻值;电流表的示数
(2)2.8V(2.6V~3.0V);1.0Ω(0.6~1.0)
(3)大
(4)从电阻箱较小倍率档开始逐渐调小电阻箱阻值
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小,可忽略不计)电压为U1的加速电场,经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入,A、B板长为L,相距为d,电压为U2,则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是(不计粒子重力)( )
A.
<
B.<
C.<
D.<
参考答案:带电粒子在电场中被加速,
则有? qu1=12mv2-0? (1)
? 带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,可看成匀速直线运动与匀加速直线运动的两分运动.
?匀速直线运动:由运动学公式得? L=vt? (2)
?匀加速直线运动:设位移为x,则有x=12at2=12qu2mdt2? (3)
要使带电粒子能飞出电场,则有x<d2?(4)
由(1)-(4)可得:u2u1<2d2L2
故选:C.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 (本题提供两题,可任意选做一题)
(A)将两个相同的电流计分别与电阻并联后改装成电流表A1(0~3A)和电流表A2(0~0.6A),现把这两个电流表并联接入如图所示的电路中测量电流,当可变电阻R调节为9Ω时,A2刚好满偏.问:
(l)A2满偏时,另一电流表A1的示数是多大?
(2)若可变电阻R调节为20Ω时.A1刚好半偏.已知A1、A2的内阻很小,求电源电动势和内电阻.
(B)按照经典的电子理论,电子在金属中运动的情形是这样的:在外加电场的作用下,自由电子发生定向运动,便产生了电流.电子在运动的过程中要不断地与金属离子发生碰撞,将动能交给金属离子,而自己的动能降为零,然后在电场的作用重新开始加速运动.经加速运动一段距离后,再与金属离子发生碰撞.设电子在两次碰撞走的平均距离叫自由程,用l表示;电子运动的平均速度用
表示;导体单位体积内自由电子的数量为n;电子的质量为m;电子的电荷为e,请写出电阻率ρ的表达式.
参考答案:(A)(1)根据电流表的改装原理(如下图)可知,设表头的满偏电流为I?g内阻为R?g,改装后的电流表内阻分别为r?1和r?2,量程分别为I?1和I?2,根据欧姆定律应有I?gR?g=I?1r?1,I?gR?g=I?2r?2
可得r?1r?2=I?2I?1=0.63=0.2,即r?1=0.2r?2…①
当两电流表按图示连接时,应有I′1r?1=I?2r?2…②
联立①②解得I′1=I?1=3A,即电流表A?1的示数为3A.

(2)当可变电阻为R?1=9Ω时,应有E=(I?1+I?2)R?1+(I?1+I?2)r=3.6×9+3.6r=32.4+3.6r…③
当A?1半偏,应有12I?1r?1=I′2r?2?,可求出电流表A?2的示数为I′2=0.1I?1=0.3A
又有E=(12I?1+I′2)R?2+(12I?1+I′2)r=1.8×20+1.8r=36+1.8r…④
联立③④可求出E=39.6V,r=2Ω.
(B)设长度为自由程的导体两端的电压为U,则
根据欧姆定律得到,电阻R=UI ①
根据电阻定律得,R=ρLS ②
导体中电流的微观表达式I=nqs.v ③
在自由程内,电子在电场力作用作用下,速度从0加速到V,由动能定理得
eU=12mV2 ④
又平均速度v=0+V2 ⑤
联立上述五式得到,金属导体的电阻率ρ=2m.vne2L.
答:(A)(1)A2满偏时,另一电流表的示数为3A.
(2)电源电动势为39.6V,内电阻为2Ω.
(B)金属导体的电阻率ρ=2m.vne2L.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场,粒子射入电场时的初动能均为Ek0。已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则(?)


A.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场
B.t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上
C.所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0
D.若入射速度加倍成2v0,则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半
参考答案:AC
本题解析:
时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,沿上板右边缘垂直电场方向射出电场,说明竖直方向分速度变化量为零,根据动量定理,竖直方向电场力的冲量的矢量和为零,故运动时间为周期的整数倍;故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场,A正确;由于t=0时刻射入的粒子始终做单向直线运动,竖直方向的分位移最大,故所有粒子最终都不会打到极板上,B错误;t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大,为
;根据分位移公式,有:
,由于
,故:
,故
,故C正确;加倍前运动时间为周期的整数倍,当运动时间为周期的偶数倍时,入射速度加倍成2v0,侧向位移与v0一样,D错误;
本题难度:一般
5、填空题 如图是示波管中的电子枪部分示意图.从灯丝K发射出的电子经过加速电压U的加速到达阳极B,电子的电荷为e,质量为m.电子从灯丝发射时的速度可看作为零,则加速电极的B极板应该接在电源的______极(填“+”或“-”).电子到达B羁绊时的速度大小为______.

参考答案:要使电子能被加速,电场力必须向右,所以B极板必须带正电.
根据动能定理得
eU=12mv2
解得,v=
本题解析:
本题难度:一般