三、实验题

11.(8分)如图9所示为J0411多用电表示意图．其中A、B、C为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1 kΩ～3 kΩ的电阻．他测量的操作步骤如下：

图9

(1)调节可调部件________，使电表指针指向________．

(2)调节可调部件B，使它的尖端指向__________位置．

(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件________________，使电表指针指向欧姆零刻度位置．

(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．

(5)换测另一阻值为20 kΩ～25 kΩ的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“×1 k”的位置，此时还必须重复步骤____________，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是____________．

答案　(1)A　左边零刻度处　(2)“×100”的倍率挡

(3)C　(5)(3)　22 kΩ

10.如图8所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN和PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，如棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，ab棒速度的大小为v，则金属棒ab在这一过程中(　)

图8

A．运动的平均速度大小为v/2

B．下滑位移的大小为qR/BL

C．产生的焦耳热为qBLv

D．机械能转化为内能

答案　BD

9.在如图7所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内电阻，R₁、R₂为可变电阻．在下列叙述的操作中，可以使灯泡L的亮度变暗的是(　)

图7

A．仅使R₁的阻值增大

B．仅使R₁的阻值减小

C．仅使R₂的阻值增大

D．仅使R₂的阻值减小

答案　AD

解析　由“串反并同”可知要使灯泡变暗，则要求与其串联(包括间接串联)的器件阻值增大或与其并联(包括间接并联)的器件阻值减小，故A、D正确，B、C错误．

8.如图6所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U_ab＝U_bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知(　)

图6

A．三个等势面中，a的电势最高

B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大

C．带电质点通过P点时的动能较Q点大

D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大

答案　ABD

解析　由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．

电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a的电势最高，c的电势最低，A正确．

根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能减小，动能增大，故P点的电势能大于Q点的电势能，P点的动能小于Q点的动能，B正确，C错误．

等势线密的地方电场线密，电场强度大，由题图可知P点场强大于Q点场强，由牛顿第二定律可知，带电质点通过P点时的加速度较Q点大，D正确．故选A、B、D.

二、不定项选择题

7．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则(　)

A．电动机消耗的总功率为UI

B．电动机消耗的热功率为

C．电源的输出功率为EI

D．电源的效率为1－

答案　AD

解析　电动机消耗的总功率为UI，选项A正确；电动机消耗的热功率为I²R，选项B错误；电源的总功率为EI，电源的输出功率为EI－I²r，所以电源的效率为1－，选项C错误，D正确．

6.如图5所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是(　)

图5

A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

B．穿过线圈a的磁通量变小

C．线圈a有缩小的趋势

D．线圈a对水平桌面的压力F_N将减小

答案　C

解析　若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，螺线管b中的电流增大，根据楞次定律，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，穿过线圈a的磁通量变大，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力F_N将变大，选项C正确，D错误．

5.如图4所示，有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的(　)

图4

①速度　②质量　③电荷量　④比荷

A．①②　 B．①③　 C．①④　 D．②④

答案　C

解析　离子束在区域Ⅰ中不偏转，一定有qE＝qvB₁，v＝，①正确．进入区域Ⅱ后，做匀速圆周运动的半径相同，由r＝知，因v、B₂相同，所以只能是比荷相同，故④正确，故选C.

4.如图3所示，金属板M、N水平放置，相距为d，其左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上小孔S正对板Q上的小孔O，M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带负电粒子，其重力和初速度均不计，当变阻器的滑动触头在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，当滑动变阻器滑片向A点滑动过程中(　)

图3

A．粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变

B．粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小

C．粒子在M、N间仍做直线运动

D．粒子可能沿M板的右边缘飞出

答案　B

解析　滑动触头在中点时，粒子恰能做直线运动，此时M、N间为一速度选择器模型．当滑动触头滑向A点时，M、N间电压减小，电场力变小，粒子向下偏，所以粒子在其间运动时电场力做负功，动能减小，B选项正确．因为粒子向下偏，所以不可能从M板的右边缘飞出．

3.如图2所示，B是一个螺线管，C是与螺线管相连接的金属线圈，在B的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环A，A的环面水平且与螺线管的横截面平行．若仅在金属线圈C所处的空间加上与C环面垂直的变化磁场，发现在t₁至t₂时间段内金属圆环的面积有缩小的趋势，则金属线圈C处所加磁场的磁感应强度随时间变化的B－t图象可能是(　)

图2

答案　D

解析　金属环A的面积有缩小的趋势，说明B产生的磁场在增强，即B中的电流在增大，C中产生的感应电动势在增大，故D正确．

2.如图1所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是(　)

图1

A．E_A＝E_C>E_B；φ_A＝φ_C>φ_B

B．E_B>E_A>E_C；φ_A＝φ_C>φ_B

C．E_A<E_B，E_A<E_C；φ_A>φ_B，φ_A>φ_C

D．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低

答案　B

解析　电场线分布如图所示，电场线在B处最密集，在C处最稀疏，故E_B>E_A>E_C，中垂线为等势线，φ_A＝φ_C；沿电场线方向电势降低，φ_A>φ_B.综上所述，选项B正确．