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    11．现有一块灵敏电流表，量程为200μA，内阻约为1000Ω，要精确测出其内阻R1，提供的器材有：
    电流表（量程为1mA，内阻R2=50Ω）；
    电压表（量程为3V，内阻Rv约为3kΩ）；
    滑动变阻器R（阻值范围为0～20Ω）；定值电阻R0（阻值R0=100Ω）；
    电源E（电动势约为4.5V，内阻很小）；
    单刀单掷开关S一个，导线若干．
    ①请将上述器材全部用上，设计出合理的、便于多次测量的实验电路图，并保证各电表的示数超过其量程的$\frac{1}{3}$，将电路图画在如图的虚框中．
    ②在所测量的数据中选一组，用测量量和已知量来计算表的内阻，表达式为R1=$\frac{{I}_{2}^{\;}{（R}_{0}^{\;}{+R}_{2}^{\;}）}{{I}_{1}^{\;}}$，表达式中各符号表示的意义是I2表示电流表${A}_{2}^{\;}$的示数，I1表示电流表${A}_{1}^{\;}$的示数．

    分析 本题①的关键是通过估算待测电流表${A}_{1}^{\;}$与电流表${A}_{2}^{\;}$的满偏电压可知应将电流表${A}_{2}^{\;}$与定值电阻${R}_{0}^{\;}$串联后再与待测电流表${A}_{1}^{\;}$并联，再通过估算电路中的最小电阻可知应将电压表当做保护电阻；再根据变阻器的全电阻远小于待测电阻可知应将变阻器采用分压式接法；题②的关键是根据欧姆定律解出待测电流表的内阻即可．

    解答 解：①由于题目要求全用上给出的器材，应进行估算：待测电流表${A}_{1}^{\;}$的满偏电压为${U}_{1}^{\;}$=${{I}_{1}^{\;}R}_{1}^{\;}$=200${×10}_{\;}^{-6}×1000A$=0.2mV，
    电流表${A}_{2}^{\;}$的满偏电压为${U}_{2}^{\;}$=${{I}_{2}^{\;}R}_{2}^{\;}$=1×50mV=0.05mV，远小于待测电流表${A}_{1}^{\;}$的满偏电压，可将电流表${A}_{2}^{\;}$与定值电阻${R}_{0}^{\;}$串联，则串联后的电压为U=${I}_{2}^{\;}{（R}_{2}^{\;}{+R}_{0}^{\;}）$=0.2V，所以可将电流表${A}_{2}^{\;}$与定值电阻${R}_{0}^{\;}$串联后再与待测电流表${A}_{1}^{\;}$并联，并联后的最大电流可为I=${I}_{1}^{\;}{+I}_{2}^{\;}$=1.2mA；
    根据闭合电路欧姆定律可求出电路中需要的最小电阻应为${R}_{min}^{\;}$=$\frac{E}{{I}_{A}^{\;}}=\frac{4.5}{1.2{×10}_{\;}^{-3}}Ω$=3.75kΩ，显然可将电压表当做保护电阻使用，即应将并联后的电流表与电压表串联以完成测量；
    又由于变阻器的全电阻远小于待测电路的电阻，所以变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：

    ②由电路图根据欧姆定律应有${{I}_{1}^{\;}R}_{1}^{\;}$=${I}_{2}^{\;}{（R}_{2}^{\;}{+R}_{0}^{\;}）$，解得${R}_{1}^{\;}$=$\frac{{I}_{2}^{\;}{（R}_{0}^{\;}{+R}_{2}^{\;}）}{{I}_{1}^{\;}}$；其中I2表示电流表${A}_{2}^{\;}$的示数，I1表示电流表${A}_{1}^{\;}$的示数．
    故答案为：①如图；②$\frac{{I}_{2}^{\;}{（R}_{0}^{\;}{+R}_{2}^{\;}）}{{I}_{1}^{\;}}$，I2表示电流表${A}_{2}^{\;}$的示数，I1表示电流表${A}_{1}^{\;}$的示数

    点评 应明确：①电流表的反常规接法：可通过计算电流表的满偏电压或电压表的满偏电流来设计测量电路，即电流表可当做电压表与电流并联，电压表可当做电流表与电流串联；②当变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图所示，在xOy平面内，第一象限中有匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴正方向．在x轴的下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．今有一个质量为m、电荷量为q的带负电的粒子（不计粒子的重力和其他阻力），从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场．经电场偏转后，沿着与x轴正方向成30°角的方向进入磁场．
    （1）求P点离坐标原点O的距离h；
    （2）求粒子从P点出发到粒子第一次离开磁场时所用的时间；
    （3）其他条件不改变，只改变磁感应强度，当磁场的磁感应强度B取某一合适的数值，粒子离开磁场后能否返回到原出发点P，并说明理由．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U1加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U2的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的某块平行金属板边缘穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，设电子电量为e，求：
    （1）电子通过B点时的速度大小；
    （2）右侧平行金属板的长度；
    （3）电子穿出右侧平行金属板时的动能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场，恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出．
    （1）请判断该粒子带何种电荷
    （2）求出其荷质比．
    （3）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．某班同学们在学习了向心力的公式F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$和F=mω2r后，分学习小组实验探究向心力．同学们用细绳系一纸杯（杯中有30mL的水）在空中甩动，使杯在水平面内作圆周运动（如图所示），来感受向心力．
    （1）则下列说法中正确的是BD
    A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变
    B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大
    C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变
    D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大
    （2）如图甲，绳离杯心40cm处打一结点A，80cm处打一结点B，学习小组中一位同学手表记时，另一位同学操作，其余同学记录实验数据：
    操作一：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小．
    操作二：手握绳结B，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小．
    操作三：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动二周，体会向心力的大小．
    操作四：手握绳结A，再向杯中添加30ml的水，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小．
    则：①操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关；
    操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关；
    操作三与二相比较：质量、角速度相同，向心力大小与半径有关；
    操作四与一相比较：角速度、半径相同，向心力大小与质量有关；
    ②物理学中此种实验方法叫控制变量法．
    ③小组总结阶段，在空中甩动，使杯在水平面内作圆周运动的同学谈感受时说：“感觉手腕发酸，感觉力的方向不是指向心的向心力而是背离心的离心力，跟书上说的不一样”你认为该同学的说法正确否？答：说法不对；该同学受力分析的对象是自己的手，我们实验受力分析的对象是水杯，细线的拉力提供水杯做圆周运动的向心力指向圆心．细线对手的拉力与“向心力”大小相等，方向相反，背离圆心．．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图所示为理想变压器，原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈n2=50匝，n3=100匝，L1是“6V，2W”的小灯泡，L2是“12V，4W”的小灯泡，当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为（　　）
    A．$\frac{1}{60}$AB．$\frac{1}{30}$AC．$\frac{1}{20}$AD．$\frac{1}{10}$A

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．2014年9月8日，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将“遥感卫星21号”发射升空，卫星顺利进入预定轨道，假设“遥感卫星21号”在飞行的过程中绕地球圆轨道运行，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，“遥感21号”绕地球运行的周期为T，如图所示卫星A与“遥感卫星21号”B在同一轨道平面，已知卫星A的运行方向与与“遥感卫星21号”B相同，卫星A的轨道半径为“遥感卫星21号”B的2倍，求：
    （1）“遥感卫星21号”B离地面的高度h；
    （2）某时刻“遥感卫星21号”B与卫星A相距最近，则至少经过多长时间它们再一次相距最近．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：
    A．电流表G（满偏电流10mA，内阻10Ω）
    B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
    C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）
    D．定值电阻R（阻值990Ω）
    E．开关与导线若干
    （1）请设计用以上仪器测量该电池电动势和内阻的电路图．
    （2）如图所示为某同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E=9.0V，内阻r=10Ω．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．小物块A的质量为m=1kg，物块与坡道间的动摩擦因数μ=0.5，水平面光滑．坡道总长度L=1m，倾角为37°，物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点无机械能损失，将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示，物块A从坡顶由静止滑下，g=10m/s2．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
    求：（1）物块滑到O点的速度大小
    （2）弹簧为最大压缩量时的弹性势能
    （3）物块A第一次被弹回到坡道上升的最大高度．

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