(9分)如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:
(1)通过金属棒的电流;
(2)滑动变阻器R接入电路中的阻值.
(共9分)某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻.
A.干电池两节,每节电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆
B.直流电压表V1、V2,量程均为0~3 V,内阻约为3 kΩ
C.定值电阻R0,阻值为5 Ω
D.滑动变阻器R,最大阻值10 Ω
E.导线和开关
(1)(共9分)该同学连接的实物电路如图a所示,实验中移动滑动变阻器触头,读出伏特表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图像如图b所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=______,内阻为r=________(用k、a、R0表示).
(2)(3分)根据所给器材,再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图,画在虚线框内.
(共10分)为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(约为30Ω).有以下一些器材可供选择.
电流表:A1(量程0~50mA,内阻约10Ω) A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω)
电压表:V1(量程0~3V,内阻很大) V2(量程0~15V,内阻很大)
电源:E(电动势约为3V,内阻约为0.2Ω)
定值电阻:R(20Ω,允许最大电流1.0A)
滑动变阻器:R1(0~15Ω,允许最大电流2.0A)
滑动变阻器:R2(0~10Ω,允许最大电流0.3A)
滑动变阻器:R3(0~1kΩ,允许最大电流0.5A)
单刀单掷开关S一个,导线若干
(1)(每空1分)电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 .(填字母代号)
(2)(4分)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求测量值的范围尽可能大一些,所用器材用对应的符号标出)
(3)(3分)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=
如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔,右极板电势随时间变化的规律如图所示,电子原来静止在左极板小孔处,(不计重力作用)下列说法中正确的是( )
A.从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上
B.从t=0时刻释放电子,电子可能在两极板间振动
C.从t=T/4时刻释放电子,电子可能在两极板间振动,也可能打到右极板上
D.从t=3T/8时刻释放电子,电子必将从左极板上的小孔中穿出
如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,下列说法中正确的是 ( )
A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮
B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮
C..ΔU1<ΔU2
D..ΔU1>ΔU2
如图所示,质量为m,带电量为q的粒子,以初速度v0,从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则A、B两点的电势差为:( )
A. B. C. D.