在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．閉合開關(guān)后：

 (1)若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)總

不能為零，則可能是________導(dǎo)線斷路．

(2)某同學(xué)測(cè)出電源和小燈泡的U－I圖線如圖實(shí)所示，將小燈泡和電阻R串聯(lián)

后接到電源上，要使電路中電流為1.0 A，則R＝________Ω.

(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中還測(cè)出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖中的(a)、

(b)、)(c)所示，下列說法正確的是                                      (　　)

A．a(chǎn)可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用

B．b能作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用

C．b的阻值隨電壓升高而增大

D．c的阻值隨電壓升高而增大

【解析】(1)若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡的亮度變化，但電壓表、電流表示數(shù)總不能為零，

說明滑動(dòng)變阻器不起分壓作用，所以可能是g導(dǎo)線斷路．

(2)由電源的U－I圖線知E＝3.0 V，r＝1 Ω，當(dāng)小燈泡與電阻串聯(lián)后

由閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋r＋R_燈)

又由小燈泡的U－I圖線得R_燈＝＝1.2 Ω

解得R＝0.8 Ω.

(3)因a元件的I－U圖線是直線，說明其電阻不隨電壓的變化而變化，故可作為標(biāo)準(zhǔn)電

阻，故A對(duì)，B錯(cuò)．b的阻值隨電壓升高而增大，c的阻值隨電壓升高而降低，故C對(duì)

D錯(cuò)．

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．閉合開關(guān)后：

 (1)若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)總

不能為零，則可能是________導(dǎo)線斷路．

(2)某同學(xué)測(cè)出電源和小燈泡的U－I圖線如圖實(shí)所示，將小燈泡和電阻R串聯(lián)

后接到電源上，要使電路中電流為1.0 A，則R＝________Ω.

(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中還測(cè)出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖中的(a)、

(b)、)(c)所示，下列說法正確的是                                     (　　)

A．a(chǎn)可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用

B．b能作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用

C．b的阻值隨電壓升高而增大

D．c的阻值隨電壓升高而增大

【解析】(1)若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡的亮度變化，但電壓表、電流表示數(shù)總不能為零，

說明滑動(dòng)變阻器不起分壓作用，所以可能是g導(dǎo)線斷路．

(2)由電源的U－I圖線知E＝3.0 V，r＝1 Ω，當(dāng)小燈泡與電阻串聯(lián)后

由閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋r＋R_燈)

又由小燈泡的U－I圖線得R_燈＝＝1.2 Ω

解得R＝0.8 Ω.

(3)因a元件的I－U圖線是直線，說明其電阻不隨電壓的變化而變化，故可作為標(biāo)準(zhǔn)電

阻，故A對(duì)，B錯(cuò)．b的阻值隨電壓升高而增大，c的阻值隨電壓升高而降低，故C對(duì)

D錯(cuò)．

（14分）

（1）開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律指出：行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即，k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)按圓周運(yùn)動(dòng)處理，請(qǐng)你推導(dǎo)出太陽系中該常量k的表達(dá)式。已知引力常量為G，太陽的質(zhì)量為M_太。

（2）開普勒定律不僅適用于太陽系，它對(duì)一切具有中心天體的引力系統(tǒng)（如地月系統(tǒng)）都成立。經(jīng)測(cè)定月地距離為3.84×10⁸m，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為2.36×10⁶S，試計(jì)算地球的質(zhì)M_地。（G=6.67×10^-11Nm²/kg²，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

【解析】：（1）因行星繞太陽作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，于是軌道的半長(zhǎng)軸a即為軌道半徑r。根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有

                            ①

    于是有                           ②

即                                ③

（2）在月地系統(tǒng)中，設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T，由②式可得

                                ④

解得     M_地=6×10²⁴kg                         ⑤

（M_地=5×10²⁴kg也算對(duì)）

23．【題文】（16分）

     如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t₀時(shí)間從P點(diǎn)射出。

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。

（2）若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運(yùn)動(dòng)加速度的大小。

（3）若僅撤去電場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)射入，且速度為原來的4倍，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

如圖所示，真空中有一以（r，0）為圓心、半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.磁場(chǎng)的上方有兩等大的平行金屬板MN，兩板間距離為2r.從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi).當(dāng)質(zhì)子進(jìn)入兩板間時(shí)兩板間可立即加上如圖所示的電壓，且電壓從t=0開始變化,電壓的最大值為,已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，質(zhì)子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，不計(jì)重力,求：

（1）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小;

（2）若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，到達(dá)M板所需的時(shí)間為多少?

（3）若質(zhì)子沿與x軸正方向成某一角度θ的速度射入磁場(chǎng)時(shí)，粒子離開磁場(chǎng)后能夠平行于金屬板進(jìn)入兩板間，求θ的范圍以及質(zhì)子打到M板時(shí)距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離。

【答案】（1）（2）

【解析】（1）由牛頓第二定律： …………（1分）

解得： ………………（1分）

（2）如圖：質(zhì)子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)周期，………………（2分）

進(jìn)入MN間

在0到時(shí)間內(nèi)，質(zhì)子不受電場(chǎng)力………………（1分）

在到T時(shí)間內(nèi)，質(zhì)子受的電場(chǎng)力。  ………………（1分）

 ………………（1分）   ………………（1分）

 ………………（1分）         ………………（1分）

因此

(1)若皮帶輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)皮帶輪的角速度ω值在什么范圍內(nèi)，小物體落地點(diǎn)距B點(diǎn)的水平距離始終為0．6 m?

(2)若皮帶輪以角速度ω=30rad／s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A的落地點(diǎn)距B點(diǎn)的水平距離為多少?

(3)皮帶輪以不同的角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，畫出A的落地點(diǎn)距B點(diǎn)的水平距離s隨角速度ω變化的圖像(ω的取值范圍從0到100rad／s，不要求寫出解析過程，只要畫出的圖線完全正確得5分)。