电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图a所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号．
（1）金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验中铁芯的作用，则被拨动后靠近螺线管的过程中，通过放大器的电流方向为______（以图象为准，填“向上”或“向下”）．
（2）下列说法正确的是______
A．金属弦上下振动的周期越大，螺线管内感应电流的方向变化也越快
B．金属弦上下振动过程中，经过相同位置时速度越大，螺线管中感应电动势也越大
C．若电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流强度增大而变响，则增减螺线管匝数会起到调节音量的作用
D．电吉他通过扩音器发出的声音频率和金属弦振动频率相同，则金属弦振动越快，发出的声波越容易发生明显衍射现象
（3）若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图b所示，则对应感应电流的变化为______

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某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R₀（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）．在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，电阻R_V约为4.0kΩ）
B．电流表A₁（量程100mA，电阻R_A1约为5Ω）
C．电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2约为50Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～20Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R₂（0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω）
F．开关S一只、导线若干
（1）为了测定电阻R₀的阻值，请根据题中所给的实验器材，设计一个测量R₀阻值的电路图，并将实验原理图画在图1的方框中（在图中标注所用器材符号）．
（2）在做完（1）实验后，发现滑动变阻器R₁、电流表A₁已损坏，请用余下的器材设计一个测量锂电池的电动势E和内阻r的电路图，并将实验原理图画在图2的方框中（标注所用器材符号）．
（3）为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，根据你在（2）中设计的原理图，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式

1

U

=

1

E

+

r

E

?

1

R2

1

U

=

1

E

+

r

E

?

1

R2

．根据你写的函数关系式所画出的线性函数图象，纵轴截距的物理意义是

电动势的倒数

电动势的倒数

，斜率的物理意义是

短路电流的倒数

短路电流的倒数

．

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选择题

1

2

3

4

5

6

7

8

9

B

D

D

C

A

BC

ABC

BC

AD

三、简答题：

10、正、反、10000

11、（1）并联电阻箱后线路总电阻减小，从而造成总电流增大。

   （2）① 调节电阻箱R，断开开关K，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；                  

②断开开关K，再调节电阻箱R，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；

（3）2.85；2.37

12、AD　　          １３、ＢＤ

四、计算题：

14、解：根据题意，当B与C刚脱离接触的瞬间，C的水平速度达到最大，水平方向的加速度

为零，即水平方向的合外力为零．由于小球此时仅受重力和杆子作用力，而重力是竖直向下的，

所以杆子的作用力必为零．列以下方程：

mgsinθ=mv²/L，(3分)

v_x＝vsinθ，(2分)

v_c＝v_x，(1分)

mgL(1―sinθ)=mv²/2+Mv_c²/2(1分)

解以上各式得m/M＝1/4(4分)

15．解：(1)由v-t图可知道，刚开始，t＝0时刻．线圈加速度为a＝v₀/t₁?

  此时感应电动势ε=ΔФ/Δt=ΔBL²/Δt，I=ε/R=ΔBL²/(ΔtR)

  线圈此刻所受安培力为F＝BIL＝BΔBL³/(ΔtR)＝ma，得到ΔB/Δt＝mv₀R/(B₀t₁L³)

  (2)线圈t₂时刻开始做匀速直线运动，有两种可能：

  a．线圈没有完全进入磁场，磁场就消失，所以没有感应电流，回路电功率P＝0．(3分)

  b．磁场没有消失，但线圈完全进入磁场，尽管有感应电流．所受合力为零，同样做匀速直线运动P=ε²/R=(2ΔBL²/Δt)²/R=4m²v²₀R/(B₀²t₁²L²)

16．解：(1)开始砂轮给铁板向前的滑动摩擦力F₁＝μ₁F_lN＝0．3X100N＝30N．

    工作台给平板的摩擦阻力F₂＝μ₂F_2N＝0．1X(100+l0X10)N＝20N．

    铁板先向右做匀加速直线运动a=(F₁-F₂)/m=1m/s²

加速过程铁板达到的最大速度v_m=ωR=5X0．4m／s＝2m／s．

    这一过程铁板的位移S_l＝v_m/2a=2m<2．8m

    此后砂轮给铁板的摩擦力将变为静摩擦力F_l^，，F_l’＝F₂，铁板将做匀速运动．

    即整个过程中铁板将先做加速度a＝lm／s²的匀加速运动，然后做v_m＝2m／s的匀速运动(只要上面已求出，不说数据也得分)(7分)

    (2)在加速运动过程中，由v_m=at₁得t₁＝2s，

    匀速运动过程的位移为s₂＝L―s₁＝0．8m由s₂＝vt₂，得t₂＝0．4s．

    所以加工一块铁板所用的时间为T＝t₁+t₂＝2．4s．(4分)

    (3)E＝ΔE_k+Q₁+Q₂＝136J．(4分)

    17．(15分)解：(1)设带电粒子从A点离开磁场区域，A点坐标为(x、y)，粒子旋转的半径为R，旋转的圆心在C点，旋转圆心角为α，则x＝一a+Rsinα，y= R―Rcosα，(4分)

    解得(x+a)²+(y一R)²＝R²．(2分)

  可见，所加磁场的边界的轨迹是一个以(一a，R)为圆心，半径为R＝mVo／Bq的圆．该圆位于x轴上方且与P₁点相切．(1分)

    (2)根据对称性可得出在P₂处所加的磁场最小区域也是圆，(1分)

    同理可求得其方程为(x-a)²+(y一R)²＝R² (2分)

圆心为(a，R)，半径为R＝mVo／Bq，该圆位于x轴上方且与P₂点相切；(2分)  

    根据左手定则判断，磁场方向垂直于xOy平面向里；(1分)

    沿图示v₀方向射出的带电粒子运动的轨迹如图所示．(2分)