【正文】 改變實(shí)驗(yàn)條件，先后共做了 。圖中記錄的是 A．分 子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況 B．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡 C．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度 ——時(shí)間圖線 D．按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線 【答案】 D 【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而非分子的運(yùn)動(dòng)，故 A 項(xiàng)錯(cuò)誤；既然 運(yùn)動(dòng)是 無規(guī)則 的， 所以微粒沒有固定的運(yùn)動(dòng)軌跡，故 B 項(xiàng)錯(cuò)誤，對(duì)于某個(gè)微粒而言在不同時(shí)刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個(gè)時(shí)刻的速度，故也就無法描繪其速度 — 時(shí)間圖線，故 C 項(xiàng)錯(cuò)誤；只有 D 項(xiàng)正確。則 A．通過 1R 的電流有效值是 B． 1R 兩端的電壓有效值是 6V C．通過 2R 的電流最大值是 D． 2R 兩端的電壓最大值是 V26 【 答案】 B 【解析】電流有效值 I=2i有效電壓 U=2u結(jié)合圖知選 B。 （ 2022 北京卷 17） 電阻 1R 、 2R 與交流電源按照?qǐng)D 1 方式連接， ??101R ， ??202R 。副線圈僅接入一個(gè) 10 ? 的電阻。 【解析】（ 1） cd 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框速度 v= 2gh 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLv＝ BL 2gh (2) 此時(shí)線框中電流 I=ER cd 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 U=I(34R )= 3 24Bl gh (3)安培力 F=BIL= 222B L ghR 根據(jù)牛頓第二定律 mgF=ma,由 a=0 解得下落高度滿足 h= 22442mgRBL 專題十一 交變電流 （ 2022 北京卷 18） 一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比 n1:n2=11:5。 （ 2）求 cd 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小 。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且 cd 邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。 （ 2022 北京卷 22） 均勻?qū)Ь€制成的單位正方形閉合線框 abcd，每邊長(zhǎng)為 L，總電阻為 R，總質(zhì)量為 m。根據(jù)光電效應(yīng)方程 kmE h W???，說明最大初動(dòng)能和 入射光 頻率是線性關(guān)系，但截距為負(fù)值， B 錯(cuò)誤。下列說法中正確的是 x 軸表示時(shí)間 ,y 軸表示功能，則該圖像可以反映某物體受恒定合外力作用做直線運(yùn)動(dòng)過程中，物體動(dòng)能與時(shí)間的關(guān)系 x 軸表示頻率， y 軸表示動(dòng)能，則該圖像可以反映光電效應(yīng)中，光電子最大初動(dòng)能與入射光頻率之間的關(guān)系 x 軸表示時(shí)間， y 軸表示動(dòng)量，則該圖像可以反映某物在沿運(yùn)動(dòng)方向的恒定合外力作用下，物體動(dòng)量與時(shí)間的關(guān)系 x 軸表示時(shí)間， y 軸表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則該圖像可以反映靜置于磁場(chǎng)中的某閉 合回路，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí)，增長(zhǎng)合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系 【答案】 C 【解析】根據(jù)動(dòng)量定理 P－ P0=Ft 得 P=P0+Ft 說明動(dòng)量和時(shí)間是線性關(guān)系，縱截距為初動(dòng)量， C 正確。 專題十 電磁感應(yīng) (2022 北京卷 20)如圖，若 x 軸表示時(shí)間， y 軸表示位置，則該圖像反映了某質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位置與時(shí)間的關(guān) 系。兩個(gè)微粒所受重力均忽略。 （ 2022 北京卷 20） 如圖所示，均強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場(chǎng)邊界 d點(diǎn)垂直與磁場(chǎng)方向射入，沿曲線 dpa 打到屏 MN 上的 a 點(diǎn)，通過 pa 段用時(shí)為 t。接電源后，電子射線由陰極沿 x 軸方向射出，在 熒光屏上 會(huì)看到一條亮線。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)而保留電場(chǎng)不變，另一個(gè)同樣的粒子 b（不計(jì)重力）仍以相同初速度由 O 點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子 b A．穿出位置一定在 O′點(diǎn)下方 B．穿出位置一定在 O′點(diǎn)上方 C．運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電場(chǎng)中的電勢(shì)能一定減小 D．在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能一定減小 【答案】 C 【解析】 a 粒子要在電場(chǎng)、磁場(chǎng)的復(fù) 合場(chǎng)區(qū)內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故對(duì)粒子 a 有： Bqv=Eq 即只要滿足 E =Bv 無論粒子帶正電還是負(fù)電，粒子都可以沿直線穿出復(fù)合場(chǎng)區(qū)，當(dāng)撤去磁場(chǎng)只保留電場(chǎng)時(shí)，粒子 b 由于電性不確定，故無法判斷從 O’點(diǎn)的上方或下方穿出，故 AB 錯(cuò)誤；粒子 b 在穿過電場(chǎng)區(qū)的過程中必然受到電場(chǎng)力的作用而做類平拋的運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，其電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故 C 項(xiàng)正確 D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 （ 1） HHU E l? c 端電勢(shì)高 （ 2） 1ne 提出的實(shí)例或設(shè)想合理即可 【解析】 （ 1） HHU E l? c 端電勢(shì)高 （ 2）由 UH＝ RH IBd ① 得：H H HddR U E lIB IB?? ② 當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力相等時(shí) HeE evB? 得： HE vB? ③ 又 I＝ nevS ④ 將③、④代入②得： 1H d d ldR v B l v lI B n e v S n e S n e? ? ? ? （ 3） a. 由于在時(shí)間 t 內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為 P，則 P mNt? 圓盤轉(zhuǎn)速為 PN mt? b. 提出的實(shí)例或設(shè)想合理即可 （ 2022 年北京 卷 19） ． 如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。 。當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)圖像如圖 3 所示。 （ 3）圖 2 是霍爾測(cè)速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著 m 個(gè)永磁體，相鄰永磁體的極性相反 。 （ 2）已知半導(dǎo)體薄片內(nèi)單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為 n，電子的電荷量為 e，請(qǐng)導(dǎo)出霍爾系數(shù) RH的表達(dá)式。 （ 1）設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度（ c、 f 間距）為 l，請(qǐng)寫出 UH和 EH的關(guān)系式 。其原因是薄片中的移動(dòng)電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是 c、 f 間建立起電場(chǎng) EH，同時(shí)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差 UH。 【答案】 （ 2）① A2 V1 R1 E2 ② ③ A 專題九 磁場(chǎng) （ 2022 北京卷 23） 利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。 ③根據(jù) R－ U 圖像，可確定小燈泡耗電功率 P 與外加電壓 U 的關(guān)系。 ①除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇： 電流表： A1 （量程 100mA，內(nèi)阻約 2? ）； A2 （量程 ，內(nèi)阻約 ? ）； 電壓表： V1 （量程 5V，內(nèi)阻約 5k? ）； V2 （量程 15V，內(nèi)阻約 15k? ）； 滑動(dòng)變阻器： R1 （阻值范圍 0～ 10? ）； R2 （阻值范圍 0～ 2k? ）； 電源： E1 （電動(dòng)勢(shì)為 ，內(nèi)阻約為 ? ）； E2 （電動(dòng)勢(shì)為 4V，內(nèi)阻約為 ? ）； 為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，試驗(yàn)中應(yīng)選用電流表 ，電壓表 。在實(shí)際流量不變的情況下，儀表顯示的流量示數(shù)會(huì)隨 a、 c 間的電壓 U 的變化而變化，增大 R，使 R r，則 U≈E,這樣就可以降低液體電阻率的變化對(duì)顯示儀表流量示數(shù)的影響。 答案：（ 1） 103V（ 2）見解析（ 3）( / )EU I r R? ?，見解析 【解析】（ 1）導(dǎo)電液體通過測(cè)量管時(shí)，相當(dāng)于導(dǎo)線做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，在電極 a、 c 間切割感應(yīng)線的液柱長(zhǎng)度為 D， 設(shè)液體的流速為 v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BDv ① 由流量的定義，有 Q=Sv= 24Dv? ② 式聯(lián)立解得 244Q B QE B D DD???? 代入數(shù)據(jù)得 3 34 2 . 5 1 0 0 . 1 21 . 0 1 03 0 . 4E V V? ?? ? ?? ? ?? （ 2）能使儀表顯示的流量變?yōu)檎档姆椒ê?jiǎn)便，合理即可，如：改變通電線圈中電流的方向 ，是磁場(chǎng) B 反向， 或?qū)鞲衅鬏敵龆藢?duì)調(diào)接入顯示儀表。試以 E、 R。因?yàn)橐鸭訅撼錆M管道。但實(shí)際顯示卻為負(fù)值。設(shè)磁場(chǎng)均勻恒定，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。 傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，圓筒形測(cè)量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對(duì)電極 a 和 c， a、 c 間的距離等于測(cè)量管內(nèi)徑 D，測(cè)量管的軸線與 a、 c 的連接放像以及通過電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向三者相互垂直。由一種利用電磁原理測(cè)量非磁性導(dǎo)電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計(jì)。由閉合電路歐姆定律有： E =I（ R+r+rg），解得： 1 ()gR E r rI? ? ? ?，根據(jù) R1/I 圖線可知：電源的電動(dòng)勢(shì)等于圖線的斜率，內(nèi)阻為縱軸負(fù)方向的截距減去電流表的內(nèi)阻。 ④ 根據(jù)圖 6 描繪出的圖線可得出這個(gè) 電池的電動(dòng)勢(shì) E= V, 內(nèi)電阻 r? ? 【答案】 ① 見答圖 4 ② 見答圖 6 ③ 見答圖 6 ④ （ ~）； （ ~） 【解析】（ 2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，需要得到電源的 路端電壓和通過電源的電流，在本實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表，但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當(dāng)電壓表，測(cè)量電源的路端電壓，通過電流表的電流也是通過電源的電流，所以只需要將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可。再制作 R1I 坐標(biāo)圖，如圖 6 所示，圖中已標(biāo)注出了（ 1,RI ）的幾個(gè)與測(cè)量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你將與圖 5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖 6 中上。 ② 接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值 R ,讀取與 R 對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù) I,并作記錄當(dāng)電阻箱的阻值 ??時(shí)，其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖 5 所示。該同學(xué)想測(cè)量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì) E 和內(nèi)電阻 r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱（最大阻值為 ? ，科當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用） 一只電流表（量程 RI =,內(nèi)阻 ??）和若干導(dǎo)線。 帶鐵芯的電感線圈串聯(lián)的 L1，由于自感強(qiáng)電流逐漸變大，B 正確。若 t′時(shí)刻再閉合 S，則在 t′前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過 L1 的電流 i流過 L2的電流 i2隨時(shí)間 t 變化的圖像是 【答案】 B 【解析】由電路實(shí)物圖可得，與滑動(dòng)變阻器 R 串聯(lián)的 L2，沒有自感直接變亮，電流 i2變化圖像如 A 中圖線。閉合開關(guān) S 后，調(diào)整 R，使 L1和 L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過兩個(gè)燈泡的電流均為 I。 量程為 15V 的改裝電壓表的內(nèi)阻 4315 3 . 0 1 0 3 00 . 5 1 0mV gURkI ?? ? ? ? ? ? ? ??，所以改裝時(shí)串聯(lián)的電阻是 30 kΩ－ kΩ=27 kΩ。若要將表 ○ G 改裝為量程是 15V 的電壓表，應(yīng)配備一個(gè) k? 的電阻。 ② 實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)定值電阻 R 選用 ? 時(shí)， 調(diào) 整滑動(dòng)變阻器 R′的阻值，電壓表 ○V0 的示數(shù)是 時(shí)，表 ○ G 的指針恰好指到滿量程的五分之二；當(dāng) R 選用 ? 時(shí)，調(diào)整 R′的阻值，電壓表 ○V0的示數(shù)是 ，表 ○ G 的指針又指到滿量程的五分之二。 ① 該同學(xué)從上述具體條件出發(fā)，先將待改裝的表 ○ G 直接與一個(gè)定值電阻R 相連接，組成一個(gè)電壓表；然后用標(biāo)準(zhǔn)電壓表 ○V0 校準(zhǔn)。 ④給表頭串聯(lián)一個(gè)電阻可以改裝為電壓表，改裝后的電壓表的內(nèi)阻為340 .2 1 0mV gUR I ?? ? ??= 104Ω=20kΩ， 則串聯(lián)電阻的大小為 20kΩ－ 300Ω=。 ②實(shí)驗(yàn)步驟：第一步閉合 S2，選 B；第二步調(diào)節(jié) R2阻值使電流計(jì)滿偏，選 C；第三步閉合 S1，選 A；第四步調(diào)節(jié) R1阻值使電流計(jì)半偏，選 E；第五步讀出 R1阻值為待測(cè)表頭的內(nèi)阻。所以電源選擇電動(dòng)勢(shì)為 6V 的 B，而且滑動(dòng)變阻器 F 的阻值也滿足調(diào)節(jié)所需。 【答案】 ① BCF ② BCAE ③ 300 略小于 ④串 【解析】 ① 半偏法測(cè)量表頭內(nèi)阻時(shí)，首先選擇滑動(dòng)變阻 器（必須大于電路所需的最小電阻），根據(jù)電路的電壓為電動(dòng)勢(shì)，電路的最大電流為表頭的滿偏電流，則最小電阻為436 3 . 0 1 0 3 00 . 2 1 0 k? ? ? ? ? ?? ，或 431 . 5 7 . 5 1 0 7 50 . 2 1 0 k? ? ? ? ? ?? ，考慮到保護(hù)電阻1kΩ，則可知調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使表頭滿偏時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值分別接近 29kΩ 或 ，電路圖中 R2 是滑動(dòng)變阻器，不能選 D 和 E，只能選 F。（請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步驟前的字母） S1 S2 R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 R2 的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半 R1的阻值， 使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半 R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 ③ 如果所得的 R1 的阻值為 ? ，則圖 1 中被測(cè)電流計(jì) ○ G 的內(nèi)阻