【答案】AB 【解析】
【详解】当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,R2电阻变大,总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,即U1变大;R1的电流变大,则电流表支路的电流减小,即I减小;R3电压减小,则R2电压变大,则U2变大;选项B正确;因U1=U2+UR3,因U1变大,U2变大,UR3变小则ΔU1<ΔU2,选项A正确;根据P=IE可知电源的总功率变大;根据P内=Ir可知,电源内功率变大,选项C错误;因不知道电源内阻和外电阻之间的关系,则不能判断电源输出功率的变化情况;根据
2
可知电路的外电阻变大,电源的效率变大;选项D错误;故选AB.
7.如图所示,在水平虚线MN边界的下方是一垂直纸面向里的匀强磁场,质子(()和α粒子
)先后从边界上的A点沿与虚线成θ=45°角的方向射入磁场,两粒子均从B点射出磁
场.不计粒子的重力,则( )
A. 两粒子在磁场中运动的轨迹相同 B. 两粒子在磁场中运动的速度大小相同 C. 两粒子在磁场中运动的动能相同 D. 两粒子在磁场中运动的时间相同 【答案】AC 【解析】
【详解】两粒子从A点沿箭头方向射入磁场,都从B点射出磁场,则两粒子的圆心、半径、
轨迹相同,选项A正确;半径;质子()和α粒子()的荷质比之比为:1:2,
则两粒子的速度之比为:2:1,选项B错误;又质量之比为1:4,则动能mv之比为:1:1,
2
即动能相同,选项C正确;周期动时间之比为1:2,D错误;故选AC。
,周期之比等于荷质比之比1:2,根据t= T得:运
【点睛】本题属于带电粒子在磁场中的偏转中典型题目,此类题的关键在于知道两粒子的运动轨迹相同,知道半径以及周期的表达式.
8.如图(a)所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图(b)所示,直导线中电流方向以向上为正,下列说法中不正确的是 ( ) ...
A. 在0~t1时间内,线圈有顺时针电流,并有向右的运动趋势 B. 在0~t1时间内,线圈有顺时针电流,并有向左的运动趋势 C. 在t1~t2时间内,线圈有逆时针电流,并有向右的运动趋势 D. 在t1~t2时间内,线圈有逆时针电流,并有向左的运动趋势 【答案】ABD 【解析】
【详解】在0~t1时间内,直线电流方向向下,根据安培定则,知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外,电流逐渐减小,则磁场逐渐减弱,根据楞次定律,金属线框中产生逆时针方向的感应电流。
根据左手定则,知金属框左边受到的安培力方向水平向左,右边受到的安培力水平向右,离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金属框所受安培力的合力水平向左。故AB错误;同理可知,在t1~t2时间内,直导线中电流向上增加,则穿过右边线圈的磁通量向里增加,根据楞次定律可知,线圈有逆时针电流,线圈受安培力向右,即线圈有向右的运动趋势,则C正确,D错误。此题选择不正确的选项,故选ABD。 【点睛】解决本题的关键掌握安培定则判断电流与其周围磁场的方向的关系,运用楞次定律判断感应电流的方向,以及运用左手定则判断安培力的方向.
9.在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,做成了一个霍尔元件,在E、F间通入恒定电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,M、N间的电压为UH.已知半导体薄片中的载流子为正电荷,电流与磁场的方向如图所示,下列说法正确的有( )
A. N板电势高于M板电势
B. 磁感应强度越大,MN间电势差越大
C. 将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,UH不变 D. 将磁场和电流分别反向,N板电势低于M板电势 【答案】AB 【解析】
A、根据左手定则,电流的方向向里,自由电荷受力的方向指向N端,向N端偏转,则N点电势高,故A正确;B、设左右两个表面相距为d,电子所受的电场力等于洛仑兹力,即:
设材料单位体积内电子的个数为n,材料截面积为s,则 ①;I=nesv ②;
s=dL ③;由①②③得:,令,则 ④;所以若保持电流I恒定,
则M、N间的电压与磁感虑强度B成正比,故B正确;C、将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,则带电粒子不会受到洛伦兹力,因此不存在电势差,故C错误;D、若磁场和电流分别反向,依据左手定则,则N板电势仍高于M板电势,故D错误。故选AB.
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道最终电子在电场力和洛伦兹力作用下平衡。
10.如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,重力加速度为g,则( )
A. 小球可能带正电
B. 小球做匀速圆周运动的半径为 C. 若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增加
D. 小球做匀速圆周运动的周期为【答案】BD 【解析】
【详解】小球在竖直平面内做匀速圆周运动,故重力等于电场力,即洛伦兹力提供向心力,所以mg=Eq,由于电场力的方向与场强的方向相反,故小球带负电,故A错误;由于洛伦兹力
提供向心力,故有:qvB=m,解得:;又由于qU=mv,解得:2
;联立得到:,故B正确;由于洛伦兹力提供向心力做圆周运动,故有运动周期为:
,故D正确;由于洛伦兹力提供向心力做圆周运动,运动周期为:显然运动周期与加速电压无关,故C错误;故选BD。
,【点睛】本题考查了带电粒子在复合场中的圆周运动的周期公式,轨道半径公式,带电粒子在电场中的加速运动和动能定理. 三、解答题
11.用游标卡尺测得某材料的长度如图甲所示,读数L=______cm; 用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,读数D=_________mm.
【答案】 (1). 1.050cm; (2). 1.025mm. 【解析】
【详解】游标卡尺读数L=1cm+0.05mm×10=1.050cm; 螺旋测微器读数D=1mm×0.01mm×2.5=1.025mm.
12.某实验小组要测量电阻Rx的阻值.
(1)用欧姆表“×10”挡进行粗测,正确操作后,表盘指针如图所示,可知该电阻的测量值约为140Ω。
(2)接着,用伏安法测量该电阻的阻值,可选用的实验器材有:
电流表A1(20mA,内阻约2Ω);电流表A2(0.6A,内阻约0.5Ω);理想电压表V(0-3V);待测电阻RX;滑动变阻器R1(0-20Ω);滑动变阻器R2(0-200Ω);干电池2节;开关、导线若干.
该实验中,电流表应选用________(选填“A1”或“A2”);在图乙、图丙电路中,应选用图________(选填“乙”或“丙”) 作为测量电路;滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)。
(3)根据选择的电路和器材,在图丁中用笔画线代替导线完成测量电路的连接______。
【答案】 (1). (2)A1 (2). 乙 (3). R2 (4). (3)连线见解析; 【解析】
【详解】(2)电路中可能出现的最大电流为;则电流表选择A1;
电压表为理想表,则应选择电流表外接电路,即选择乙电路;由于滑动变阻器要选择限流电路。所以滑动变阻器选择与待测电阻阻值相当的且容易调节的变阻器,所以选择R2。 (3)实物连线如图;