Question

【題目】（1）如圖所示，一匝數(shù)為n的螺線管線圈的兩個端點(diǎn)通過導(dǎo)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(qiáng)磁場中，電容器兩板之間用輕絕緣絲線懸掛一質(zhì)量為m，電量為q的帶電小球。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)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(fù)”）電；磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為_______________。

（2）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究合外力對小車做的功與小車動能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，該小組同學(xué)把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力。

為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差盡量小，在實(shí)驗(yàn)操作中，下面做法必要的是_______；

A．實(shí)驗(yàn)操作時要先釋放小車，后接通電源

B．在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，所選的兩個研究點(diǎn)離得越近越好

C．在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

D．實(shí)驗(yàn)前對裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作時，需要在細(xì)線一端掛上空的砂桶

下圖所示為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)來探究合力對小車做的功與其動能變化的關(guān)系。已知打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g。圖中已經(jīng)標(biāo)明了要測量的計(jì)時點(diǎn)的間距，另外，小車的總質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m。請把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達(dá)出來_____________________________；

逐漸增加砂子的質(zhì)量，多次實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生這一結(jié)果的一種可能的原因：___________________________________。

（3）某同學(xué)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(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)室提供的器材除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有：

A．待測電池組

B．電流表（量程0~500 mA，內(nèi)阻等于5 Ω）

C．電壓表（量程0~3 V，內(nèi)阻等于3 kΩ）

D．電壓表（量程0~15 V，內(nèi)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(jié)果盡量準(zhǔn)確、能測量多組數(shù)椐且滑動變阻器調(diào)節(jié)方便。該同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電路如圖甲所示。

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

該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測出多組電流表A和電壓表V的示數(shù)，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的U-I圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象可求得：待測電池組的電動勢E = __________V；內(nèi)阻r =________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 負(fù) 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(fù)電；

對小球 ； ； ； ；

聯(lián)立以上各式解得：

（2）①實(shí)驗(yàn)操作時要先接通電源，后釋放小車，選項(xiàng)A錯誤；在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，所選的兩個研究點(diǎn)不能離的太近，大小要適當(dāng)，選項(xiàng)B錯誤；在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量，這樣砂和砂桶的總重力可當(dāng)作小車受到的合外力，選項(xiàng)C正確；實(shí)驗(yàn)前對裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作時，不需要在細(xì)線一端掛上空的砂桶，選項(xiàng)D錯誤；故選C.

②打A點(diǎn)的速度： ；打B點(diǎn)的速度： ；則要探究的結(jié)果 ，即;

③逐漸增加砂子的質(zhì)量，多次實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)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；