Question

【題目】(9分)現有一刻度盤總共有N小格、且刻度均勻，量程未準確確定的電壓表V1，已知其量程在13—16V之間，內阻。為測定其準確量程U1，實驗室提供了如下表所列的器材，要求方法簡潔，盡可能減少誤差，并能測出多組數據。

器材（代號）	規格
標準電壓表V2	量程3V，內阻r2=30kΩ
電流表A	量程3A，內阻r3=0.01Ω
滑動變阻器R	總阻值1kΩ
穩壓電源E	20V，內阻很小
開關S、導線若干

某同學設計了如圖所示的甲、乙、丙三種電路圖：

你認為選擇_______電路圖測量效果最好。（填“甲”、“乙”、“丙”）

(2)根據測量效果最好的那個電路圖，將下列有關器材連接成測量電路。

(3)若選擇測量數據中的一組來計算V1的量程U1，則所用的表達式U1=_ __，式中各符號表示的物理量是：____。

【答案】（1）乙；（2）實物連線見解析；（3）；其中N：V1的總格數；N1：V1的讀出格數，U2：V2的讀數，R1：待測表內阻，R2：V2表內阻。（兩個表內阻可以用150和30代替）

【解析】

試題分析：（1）待測電壓表允許的最大電流為：,而電流表A 的量程為3A，所以兩者串聯不合適，圖甲不合適；圖丙中兩電壓表的量程相差較大，兩表并聯也不合適；電壓表V2允許的最大電流，所以兩電表可以串聯，圖乙正確；（2）測量電路如圖：

（3）通過兩電表的電流，V1兩端的電壓：,V1的量程為：，其中其中N：V1的總格數；N1：V1的讀出格數；U2：V2的讀數；R1：待測表內阻；R2：V2表內阻。

考點：測量電壓表的量程。

【題型】實驗題
【結束】
43

【題目】如圖所示，質量為M的導體棒ab的電阻為r，水平放在相距為l的豎直光滑金屬導軌上．導軌平面處于磁感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面向外的勻強磁場中．左側是水平放置、間距為d的平行金屬板．導軌上方與一可變電阻R連接，導軌電阻不計，導體棒與導軌始終接觸良好．重力加速度為g.

(1)調節可變電阻的阻值為R1＝3r，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，將帶電量為＋q的微粒沿金屬板間的中心線水平射入金屬板間，恰好能勻速通過．求棒下滑的速率v和帶電微粒的質量m.

(2)改變可變電阻的阻值為R2＝4r，同樣在導體棒沿導軌勻速下滑時，將該微粒沿原來的中心線水平射入金屬板間，若微粒最后碰到金屬板并被吸收．求微粒在金屬板間運動的時間t.

Answer 1

【答案】(1), (2)

【解析】試題分析：棒勻速下滑，安培力與重力平衡，可求解棒下滑的速率。由于帶電微粒在板間勻速運動，受力平衡可求帶電微粒的質量；電壓增大使微粒射入后向上偏轉，由運動學規律可求微粒在金屬板間運動的時間。

(1)棒勻速下滑，有

回路中的電流

將R1=3r代入棒下滑的速率

金屬板間的電壓U=IR1

帶電微粒在板間勻速運動，有

聯立解得帶電微粒的質量

(2)導體棒沿導軌勻速下滑，回路電流保持不變，金屬板間的電壓

電壓增大使微粒射入后向上偏轉，有

，

聯立解得微粒在金屬板間運動的時間