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（8分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中， 所用小燈泡標(biāo)有“3.8V 0.3A”字樣，并提供有以下器材：

A．電壓表V（0~5V，內(nèi)阻約5kΩ）       B．電流表A₁（0~50mA，內(nèi)阻約2Ω）

C．電流表A₂（0~500mA，內(nèi)阻約1Ω）    D．滑動變阻器R₁（0～10Ω）

E．滑動變阻器R₂（0～2kΩ）             F．直流電源E（電動勢4.5V，內(nèi)阻不計(jì)）

G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干

（1）為了提高測量的準(zhǔn)確度和調(diào)節(jié)方便：

①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表　  　，滑動變阻器　 　。（填寫器材代號）。

②在圖甲虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

（2）由正確實(shí)驗(yàn)操作得到的數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。在另一實(shí)驗(yàn)中將此小燈泡接入如圖丙所示的電路中，電路中的電源電壓U（U≤3.8V）恒定，在t=t₀時(shí)刻閉合開關(guān)S，由電流傳感器記錄的電路中電流隨時(shí)間變化的圖象（i-t）可能是圖中的          圖（選填“A”、“B”或“C”）。

（7分）在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材選用：

A．干電池（電動勢E約1.5V，內(nèi)電阻r約1.0Ω）

B．電流表G（滿偏電流2.0mA，內(nèi)阻R_g=10Ω）

C．電流表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）

D．滑動變阻器R（0～20Ω，10A）

E．定值電阻R₀（阻值990Ω）

F．開關(guān)和導(dǎo)線若干

兩組同學(xué)分別采用了不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）一組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，并利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測量。根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完成下列問題：閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑動端P至某一位置，記錄電流表G的示數(shù)I₁和電流表A的示數(shù)I₂。多次改變滑動端P的位置，得到多組數(shù)據(jù)。在圖所示的坐標(biāo)紙上建立I₁、I₂坐標(biāo)系，并已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的5個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。還有一組數(shù)據(jù)如圖的電表所示，請依據(jù)所標(biāo)各點(diǎn)標(biāo)在圖中描繪I₁-I₂圖線。

利用所畫圖線求得電源的電動勢E=      V，電源的內(nèi)電阻r =      Ω。（結(jié)果要求保留兩位小數(shù))

（2）另一組同學(xué)采用滑動變阻器和一個(gè)多用電表來測定電池的電動勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)原理如圖所示。當(dāng)變阻器為某一阻值時(shí)，用多用電表的直流電壓擋測出變阻器兩端的電壓U，再卸去變阻器一個(gè)接線柱的導(dǎo)線，把多用電表串聯(lián)在電路中，用直流電流擋測出通過變阻器的電流I。隨后改變變阻器的電阻，重復(fù)上述操作，獲得多組U、I數(shù)據(jù)，并計(jì)算得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案在測量原理上的主要缺點(diǎn)是                      。

（8分）如圖所示，長為l的絕緣細(xì)線一端懸于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球�，F(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強(qiáng)電場中，小球靜止在A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角。重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）判斷小球的帶電性質(zhì)；

（2）求該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小；

（3）若將小球向左拉起至與O點(diǎn)處于同一水平高度且細(xì)繩剛好張緊，將小球由靜止釋放，求小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小。

（8分）如圖17所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加以電壓U₁=2500V，發(fā)射出的電子被加速后，從金屬板上的小孔S射出。裝置右側(cè)有兩個(gè)相同的平行金屬極板水平正對放置，板長l=6.0cm，相距d=2cm，兩極板間加以電壓U₂=200V的偏轉(zhuǎn)電場。從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場。已知電子的電荷量e=1.6×10^-19C，電子的質(zhì)量m=0.9×10^-30kg，設(shè)電子剛離開金屬絲時(shí)的速度為0，忽略金屬極板邊緣對電場的影響，不計(jì)電子受到的重力。求：

（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的動能E_k；

（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量y；

（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動的過程中電場力對它所做的功W。

（9分）圖18為一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，線圈總電阻為r，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO¢轉(zhuǎn)動；線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線圈在轉(zhuǎn)動時(shí)可以通過滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。（不計(jì)轉(zhuǎn)動軸及滑環(huán)與電刷的摩擦）

（1）推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值的表達(dá)式E_m=nBSω；

（2）求線圈勻速轉(zhuǎn)動過程中電流表的示數(shù)；

（3）求線圈速度轉(zhuǎn)動N周過程中發(fā)電機(jī)線圈電阻r產(chǎn)生的焦耳熱。

（10分）如圖19所示，在水平向左、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿，桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ。

（1）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f；

（2）若在勻強(qiáng)電場E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求：

①圓環(huán)剛開始運(yùn)動時(shí)加速度a₀的大��；

②圓環(huán)下滑過程中的最大動能E_k。

（10分）回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，圖中為回旋加速器的示意圖。D₁、D₂是兩個(gè)中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫，兩個(gè)D形盒接在高頻交流電源上。在D₁盒中心A處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進(jìn)入D₂盒中。兩個(gè)D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運(yùn)動，經(jīng)過半個(gè)圓周后，再次到達(dá)兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)再次被加速。如此，粒子在做圓周運(yùn)動的過程中一次一次地經(jīng)過狹縫，一次一次地被加速，速度越來越大，運(yùn)動半徑也越來越大，最后到達(dá)D形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導(dǎo)出。已知帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時(shí)狹縫間電壓大小恒為U，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d。設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計(jì)粒子受到的重力，求：

（1）帶電粒子能被加速的最大動能E_k；

（2）帶電粒子在D₂盒中第n個(gè)半圓的半徑；

（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率。

（10分）如圖21所示，兩根金屬平行導(dǎo)軌MN和PQ放在水平面上，左端向上彎曲且光滑，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)。水平段導(dǎo)軌所處空間有兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，相距一段距離不重疊，磁場Ⅰ左邊界在水平段導(dǎo)軌的最左端，磁感強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上；磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向豎直向下。質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a和b垂直導(dǎo)軌放置在其上，金屬棒b置于磁場Ⅱ的右邊界CD處�，F(xiàn)將金屬棒a從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放，使其沿導(dǎo)軌運(yùn)動。設(shè)兩金屬棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。

（1）若水平段導(dǎo)軌粗糙，兩金屬棒與水平段導(dǎo)軌間的最大摩擦力均為mg，將金屬棒a從距水平面高度h處由靜止釋放。求：

金屬棒a剛進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)，通過金屬棒b的電流大�。�

‚若金屬棒a在磁場Ⅰ內(nèi)運(yùn)動過程中，金屬棒b能在導(dǎo)軌上保持靜止，通過計(jì)算分析金屬棒a釋放時(shí)的高度h應(yīng)滿足的條件；

（2）若水平段導(dǎo)軌是光滑的，將金屬棒a仍從高度h處由靜止釋放，使其進(jìn)入磁場Ⅰ。設(shè)兩磁場區(qū)域足夠大，求金屬棒a在磁場Ⅰ內(nèi)運(yùn)動過程中，金屬棒b中可能產(chǎn)生焦耳熱的最大值。

一雨滴從足夠高處豎直落下，下落一段時(shí)間后，突然遇到沿水平方向吹來的風(fēng)，風(fēng)速恒定．雨滴受到風(fēng)力作用后，在較短時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動軌跡如下圖所示，其中可能正確的是

無級變速是在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地改變轉(zhuǎn)速，性能優(yōu)于傳統(tǒng)的檔位變速器．圖中是截錐式無級變速模型示意圖，兩個(gè)錐輪中間有一個(gè)滾輪，主動輪、滾輪、從動輪之間靠著彼此之間的摩擦力帶動．當(dāng)位于主動輪與從動輪之間的滾輪從左向右移動時(shí)從動輪轉(zhuǎn)速降低，滾輪從右向左移動時(shí)從動輪轉(zhuǎn)速增加．當(dāng)滾輪位于主動輪直徑D₁，從動輪直徑D₂的位置上時(shí)，主動輪轉(zhuǎn)速n₁，從動輪轉(zhuǎn)速n₂之間的關(guān)系是

A.         B.

C.          D.