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測量電源的電動勢E及內阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）
器材：
量程3V的理想電壓表V，
量程0.5A的電流表A（具有一定內阻），
固定電阻R=4Ω，
滑線變阻器R′，
電鍵K，導線若干．
①畫出實驗電路原理圖．
②實驗中，當電流表讀數為I₁時，電壓表讀數為U₁；當電流表讀數為I₂時，電壓表讀數為U₂．則可以求出E=

U1I2-I2U1

I2-I1

U1I2-I2U1

I2-I1

，r=

U1-U2

I2-I1

-R

U1-U2

I2-I1

-R

．（用I₁、I₂、U₁、U₂及R表示）

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①有一內阻未知（約20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流電壓表．甲同學用一個多用電表測量上述電壓表的內阻，如圖A所示：先將選擇開關撥至倍率“×1K”檔，將紅、黑表筆短接調零后進行測量，刻度盤指針偏轉如圖B所示，電壓表的電阻應為

 

Ω．
這時乙同學發現電壓表的讀數為1.6V，認為這是此歐姆表中電池的電動勢，理由是電壓表內阻很大．甲同學對此表示反對，認為歐姆表內阻也很大，這不是電池的路端電壓．請你判斷：

 

同學的觀點是正確的．


②某同學要測量一電動勢略小于3V的直流電源的電動勢和內阻，有以下器材可供選擇：
A．電流表（0～0.6A～3A）            B．電壓表（0～3V～15V）
C．滑動變阻器R（0～20Ω，5A）       D．滑動變阻器R′（0～200Ω，1A）
E．定值電阻R₀F．電建S及導線若干
本次實驗的原理圖如圖C所示，則滑動變阻器應選

 

（填器材前的字母代號），按照原理圖連接好線路后進行測量，測出6組數據記錄在下表中，記錄有明顯錯誤的是第

 

組數據

待測量	第1組	第2組	第3組	第4組	第5組	第6組
I/A	0.11	0.20	0.30	0.40	0.50	0.56
U/V	2.87	2.85	2.83	2.82	2.79	2.58

由上表可知，電壓表示數變化不明顯，試分析引起這種情況的原因是

 

將上述器材的連線略加改動就可解決上述問題，請你在下圖D完成正確的連線．

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在測電源電動勢和內阻的實驗中，實驗室提供下列器材：
A．電壓表（0-3V），B．電壓表（0-15V），C．電流表（0-0.6A），D．電流表（0-3A），E．滑動變阻器（10Ω，2A），F．滑動變阻器（100Ω，0.5A），G．阻值為IΩ，的標準定值電阻，H．電鍵和足量導線．待測的電源是電動勢約2V，內阻約0.1Ω的蓄電池，為了使測量電動勢和內阻都盡可能準確，實驗時電壓表應選用

 

，電流表應選用

 

，滑線變阻器應選用

 

．
在虛線方框中畫出本實驗的原理圖．

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有一內阻未知（約25kΩ ~ 35kΩ）、量程未知（約25V ~ 35V），共有30個均勻小格的直流電壓表 V．
  （1）某同學在研究性學習過程中想通過上述電壓表測量一個多用表中歐姆檔的內部電源的電動勢，他們從多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30．
   A．請你將他們的實驗電路連接起來．他們在實驗過程中，歐姆檔的選擇開關撥至倍率“×_______” ．
   B．在實驗中，同學讀出電壓表的讀數為U，歐姆表指針所指的刻度為n，并且在實驗過程中，一切操作都是正確的，請你導出歐姆表電池的電動勢表達式．

（2）若在實驗過程中測得該電壓表內阻為30kΩ，為了測出電壓表的量程，現有下列器材可供選用，要求測量多組數據，并有盡可能高的精確度．
標準電壓表V1：量程3V，內阻3kΩ
電流表A：量程0~3A，內阻未知
滑動變阻器：總阻值1kΩ
穩壓電源E：30V，內阻不能忽略
電鍵、導線若干
A．在右邊方框中畫出實驗電路圖
B．選用記錄數據中任一組，寫出計算量程的表達式U_g =  ______________．
式中各字母的意義是：____________________________________________．

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一、1、AB 2、AD3、A 4、C5、D 6、C 7、C 8、AC

二、實驗題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）（1）0。48；0。40（2）②（3）mgs；（4）①；（5）增加的動能；摩擦、定滑輪轉動。[只要言之有理就給分。比如，若回答減少的重力勢能可能偏小，原因是數字計時讀出遮光條通過光電門的時間t偏小而造成的]（除5以外各步是1分（5）是2分）

10、（12分）①C              （3分）

   ②電路如圖所示。（5分）

   ③，（2分）為電壓表讀數，為電壓表內阻。（2分）

三、本大題共三小題共計54分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題．答案中必須明確寫出數值和單位

11、（16分）受力分析如圖，據牛頓第二定律有

       ①

減速上升250m與加速下降250m互逆

 據題意      ②

               ③

代入數據可得 

         ④

   ⑤

 設計師應設計發射速度

 同時數碼點火控制時間應設定

評分參考：①②③式分別得4分，④④式分別得2分

12、（18分）（1）在圓形磁場中做勻速圓周運動，

洛侖茲力提供向心力  ………………………………      2分

得         ………………………………………………………   1分

（2）根據題意粒子恰好不能從O₃射出的條件為 …………  2分

PQ其勻速運動時，   …………………………………    2分

由③④得    ……………………………………………   1分

（3）導體棒勻速運動時，速度大小為   …………  1分

代入③中得：    ……………………………………………  1分

由能量守恒：

解得 ……………………………………      2分

（4）在圓形磁場內的運動時間為t₁   

……………………………………………      2分

在電場中往返運動的時間為t₂

由  ………………………………………………………      2分

  ………………………………………………………………   1分

       故……………………………………   1分

13、（20分）（1）粒子進入電容器，其加速度a＝……………①　�。�1分）

假設能在時間以內穿過電容器，則有at²＝D……………②�。�1分）

由以上兩式并代入數據得：t＝s……………………………………（3分）

t＜符合假設，故粒子經7.1×10^－6s到達磁場。……………………………（1分）

（2）設粒子到達磁場時的速率為v

　由動能定理得：qU＝……………③　�。�2分）

　粒子進入磁場在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動，其半徑為R，有

　qvB＝……………④　　（2分）

　粒子運動軌跡如圖，由幾何知識有：

(R－L)²＋d²＝R²……………⑤　�。�2分）

根據③④⑤式得粒子向上偏移的距離

　　L＝m＝4.1×10^－3m…………⑥�。�1分）

（3）如果粒子在磁場中的軌跡恰好與右邊界相切，則半徑R₀＝d，對應速度為v₀

  設在電場中先加速位移x，后減速位移D－x

由動能定理： …………⑦�。�2分）

加速位移x需要時間為t，x＝…………⑧�。�2分）

由④⑥⑦⑧得　t＝s　…………⑨�。�2分）

故需在0―（－t）內進入電容器，即在0―3.9×10－7s進入。…………（1分）