Question

7．在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，給出的器材為：木板N、白紙、復寫紙、導電紙各一張，電動勢為12V內(nèi)阻不計的電源E，用作電極的金屬柱狀結點A和圓環(huán)狀金屬圈B各一個（放置在導電紙上并能夠與導電紙接觸良好），滑線變阻器R，量程為6V內(nèi)阻很大的直流電壓表，開關K一個，如圖所示．現(xiàn)在要用這些儀器模擬描繪，獨立的點電荷形成的電場中，等勢線的分布情況．
①請在現(xiàn)有的圖中連線，畫出該實驗電路的完整原理圖．
②本實驗中，在木板的上方，三種紙張自下而上的擺放順序是A
A．白紙、復寫紙、導電紙　B．導電紙、白紙、復寫紙　C．復寫紙、白紙、導電紙
③下面是主要的實驗操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方．
a．接好實際的實驗電路．
b．調整滑動變阻器，使滑動頭靠近D（填C或D）．
c．合上電鍵K，并將探針P和A相接觸，調整滑動變阻器，使電壓表的讀數(shù)為5V左右的確定值．
d．用探針壓印的方法把A、B的位置標記在白紙上．畫一線段連接AB兩極，在連線上選取相鄰的點間的電勢差相等的4個點作為基準點，用探針把它們的位置壓印在白紙上．
e．將探針與某一基準點相接觸，讀出電壓表的示數(shù)U₁，移動探針，若探針觸到某一點時，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針仍在U₁處，用探針把這一點位置也壓印在白紙上．用相同的方法找出此基準點的其它若干等勢點．
f．重復步驟e，找出其它3個基準點對應的若干等勢點．
g．取出白紙畫出這4個基準點所各自對應的等勢線．
④在理想情況下本實驗所畫出的等勢線形狀應該為B．
A．疏密均勻的同心圓
B．疏密不均勻的同心圓
C．疏密均勻的平行線
D．疏密不均勻的平行線．

Answer 1

分析 ①滑線變阻器R總阻值小于兩平行電極間導電紙的電阻，變阻器采用分壓式接法，便于調節(jié)電壓．
②在實驗過程中，要把復寫紙、導電紙、白紙鋪放在木板上，它們的順序（自上而下）應是白紙、復寫紙、導電紙．
③開關閉合前，把變阻器的滑動觸頭輸出電壓最小的位置．
④等量異種點電荷的等勢線是一系列疏密不均勻的同心圓

解答 解：①如圖：

②等勢線描繪在白紙上，白紙鋪在最下面，操作在導電紙上，導電紙放在最上面，則要把復寫紙、導電紙、白紙鋪放在木板上，它們的順序自下而上是白紙、復寫紙、導電紙，故A正確，BCD錯誤；
故選：A
③開關閉合前，把變阻器的滑動觸頭輸出電壓最小的位置，則把變阻器的滑動觸頭移到靠近D處；
記下電壓表讀數(shù)，在導電紙上移動探針，找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點，電壓表的指針仍在U₁處
④等量異種電荷的靜電場是非勻強電場，等勢線之間的距離不相等，間隔也不均勻，等勢線的形狀應該是疏密不均勻的同心圓，類似等量異種點電荷的等勢面，故B正確；
故選：B
故答案為：①電路如上圖所示     ②A        ③D        電壓表的指針仍在${U}_{1}^{\;}$處             ④B

點評 本題采用實驗模擬法，用恒定電流場模擬靜電場，兩個電極模擬兩個點電荷．要抓住對稱性掌握等勢線的分布特點．