13．一个表头的内阻25Ω，当通过2mA电流时，其指针偏转一小格．
（1）用它做电压表，要使它偏转一小格表示1V，应 （选填“串联”、“并联”）电阻值为 Ω的电阻．
（2）用它做电流表，要使它量程扩大6倍，应 （选填“串联”、“并联”）电阻值为 Ω的电阻．
四、计算题．本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 14．（15分）（2014秋?金平区校级期末）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导
2
轨电阻不计，g取10m/s．已知sin 37°=0.60、cos 37°=0.80，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到的安培力； （3）导体棒受到的摩擦力．
（4）若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆继续保持静止，且不受摩擦力左右，求此时磁场磁感应强度B2的大小？
15．（16分）（2015秋?扬州校级期中）如图甲所示，电源由n个电动势E=1.5V、内阻均为r（具体值未知）的电池串联组成，合上开关，在变阻器的滑片C从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化如图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示，电表对电路的影响不计．Ⅰ图为输出功率与路端电压关系曲线；Ⅱ图为路端电压与总电流关系图线；Ⅲ图为电源的输出效率与外电阻的关系图线）
（1）求组成电源的电池的个数以及一个电池的内阻； （2）求滑动变阻器的总阻值；
（3）写出图Ⅰ、Ⅱ中a、b、c三点的坐标（不要求计算过程）．
5
16．（16分）（2015秋?扬州校级期中）如图所示，在边长为a的正方形ABCD的对角线AC左右两侧，分别存在垂直纸面向内磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左电场强度大小为E的匀强电场，AD、CD是两块固定荧光屏（能吸收打到屏上的粒子）．现有一群质量为m、电量为q的带正电粒子，从A点沿AB方向以不同速率连续不断地射入匀强磁场中，带电粒子速率范围为
≤v≤
．已知E=
，不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用．求：
（1）带电粒子从A点射入到第一次进入电场的时间；
（2）恰能打到荧光屏C D上的带电粒子的入射速度； （3）CD荧光屏上形成亮线的长度； （4）AD荧光屏上形成亮线的长度．
2015-2016学年江苏省扬州中学高二（上）期中物理试卷（选修） 参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分．每小题只有一个选项符合题意． 1．关于电源和电流，下述说法正确的是（ ）
A．电源的电动势在数值上始终等于电源正负极之间的电压 B．由公式R=可知，导体的电阻与通过它的电流成反比
C．从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能
D．打开教室开关，日光灯立刻就亮了，表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 【考点】电源的电动势和内阻；电流、电压概念． 【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题． 【分析】电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量．电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压．电动势由电源性质决定，外电路无关；公式R=是电阻的定义式；打开教室开关，日光灯立刻就亮了，是由于导线中电场传播的速度接近光速． 【解答】解：A、电源正负极之间的电压称为路端电压，当外电路接通时，路端电压小于电源的电动势．故A错误；
B、公式R=是电阻的定义式，与电阻两端的电压以及通过它的电流都无关．故B错误； C、从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能．故C正确； D、打开教室开关，日光灯立刻就亮了，是由于导线中电场传播的速度接近光速，而不是自由电荷定向运动的速率接近光速．故D错误．
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故选：C 【点评】该题考查电动势的概念以及对电阻的理解，解答的关键是理解并掌握电动势的物理意义和闭合电路欧姆定律．基础题目．
2．图示为某收音机内一部分电路元件的电路图，各个电阻的阻值都是1Ω，AC间接一只内阻忽略不计的电流表，若将该部分与收音机的其他电路剥离出来，并在A、B两点间加6V的恒定电压，则电流表的示数是（ ）
A．3A B．2A C．1A D．0
【考点】闭合电路的欧姆定律；串联电路和并联电路． 【专题】恒定电流专题．
【分析】在A、B两点间加6V的恒定电压时，由于电流表内阻不计，则下面两个电阻并联后与上面的电阻串联，由串、并联电路的特点求出电流表的读数．
【解答】解：设各个电阻的阻值为R．在A、B两点间加6V的恒定电压时，下面两个电阻并联后与上面的电阻串联，电路的总电阻为 R总=R+
=1.5R=1.5Ω
则并联电路的电压为 U并=故电流表的示数是 I=
U=×6V=2V
=2A
故选：B 【点评】解决本题的关键要理解电流表内阻不计的意义，将电流表可看成能测量电流的导线，从而分析电路的连接方式．
3．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J．为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是（ ）
A．3V，1.8J B．3V，3.6J C．6V，1.8J D．6V，3.6J 【考点】闭合电路的欧姆定律． 【分析】（1）已知电阻丝在通过0.3C的电量时，消耗的电能0.9J，根据W=UQ变形可求出电压；当在相同的时间内通过电阻丝的电量是0.6C时，根据I=可知，当时间相同，由电荷时的关系可知电流关系，因为电阻不变，根据U=IR，由电流关系可知电压关系，即可求出电阻丝两端所加电压U；
（2）已知通过电阻丝的电量是0.6C，电阻丝两端所加电压U已求出，根据W=UQ可求出电阻丝在这段时间内消耗的电能W．
【解答】解：因为电阻丝在通过0.3C的电量时，消耗的电能是0.9J，所以此时电压为： U′=
=
=3V
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当在相同的时间内通过电阻丝的电量是0.6C时，根据I=可知，I=2I′，
根据U=IR可知，电阻不变，此时电阻丝两端电压：U=2U′=6V， 电阻丝在这段时间内消耗的电能： W=UQ=6V×0.6C=3.6J． 故选D． 【点评】本题考查了电量和电功的计算及欧姆定律的应用．本题由于不知道时间不能求出电流，只能根据相关公式找出相关关系来求解．
4．如图所示，abcd四边形闭合线框，a、b、c三点坐标分别为（0，L，0），（L，L，0），（L，0，0），整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中，通入电流I，方向如图所示，关于四边形的四条边所受到的安培力的大小，下列叙述中正确的是（ ）
A．ab边与bc边受到的安培力大小相等 B．cd边受到的安培力最大
C．cd边与ad边受到的安培力大小相等 D．ad边不受安培力作用 【考点】安培力．
【分析】通电导线放入磁场中受到安培力作用，当导线与磁场垂直放置时安培力是最大；当导线与磁场平行时安培力为零．
【解答】解：A、因为ab垂直放置磁场中，所以其安培力Fab=BLabI，而bc平行于磁场，所以其安培力为零．故A错误；
B、cd边垂直于磁场，且长度最长，所以其受到安培力最大．故B正确；
C、cd边与ad边虽然垂直放置，但ab边的长度没有cd长，所以受到的安培力大小不等．故C错误；
D、ab边受到安培力，然而bc没有受到安培力，因为是平行．故D错误； 故选：B
【点评】虽然电流是相同的，但放入磁场中的不同长度、或不是垂直放置都将影响安培力的大小．
5．如图所示，水平放置的两块带电平行金属板．板间存在着方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场．假设电场、磁场只存在于两板间．一个带正电的粒子，以水平速度v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间，恰好做匀速直线运动．不计粒子的重力及空气阻力．则（ ）
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