上海市金山中学2015～2016学年度高二上学期期末物理试卷【解析版】

上海市金山中学2015～2016学年度高二上学期期末物理试卷
　
一．选择题（本大题21分，每题3分．在给出的四个答案中，只有一个是正确的，请将正确答案前的字母填写在答题卷相应的格内）
1．计算几个电阻的总电阻、电路的简化、引入平均速度、合力与分力等概念，这些处理物理问题的方法，都属于（　　）
A．类比的方法 B．控制变量的方法
C．等效替代的方法 D．观察、实验的方法
　
2．一段通电直导线放在匀强磁场B中，受到磁场力F的作用，则F的方向（　　）
A．一定和磁感强度方向相同
B．一定和磁感强度方向垂直
C．一定和电流方向垂直，但可以和磁感强度成任意角
D．可以既不垂直于电流，也不垂直磁场的方向
　
3．如图所示为一正点电荷周围的电场线，电场中有A、B两点，A、B两点在同一条电场线上，下列说法中正确的是（　　）
A．A、B两点的电场强度相等
B．B点的电场强度比A点的电场强度大
C．B点的电场强度方向从A点指向B点
D．在A点放一个正电荷，则电场力的方向从A点指向B点
　
4．关于能量耗散，下列说法中正确的是（　　）
A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B．能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性
C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，在可利用的品质上降低了
D．以上说法都不对
　
5．关于磁感线和电场线，下述说法中正确的是（　　）
A．磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线
B．磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线
C．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷
D．磁感线和电场线都能分别表示磁场和电场的大小与方向
　
6．下面哪一个是“或”门的真值表？（　　）
A． B． C． D．
　
7．在如图所示的电路中，电源电压恒定为U ( http: / / www.21cnjy.com )，电键闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，电路中的小灯泡L1、L2和L3的亮度变化情况是（（　　）
A．三个小灯泡都变暗 B．L1、L2变亮、L3变暗
C．L1、L3变暗、L2变亮 D．L1、L3变亮、L2变暗
　
　
二、填空题（本大题共28分，每格2分）
8．100℃的水的分子平均动能　　　　　　 ( http: / / www.21cnjy.com )100℃的水蒸气的分子平均动能；100℃的水的内能　　　　　　 100℃相同质量的水蒸气的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
　
9．带有2×10﹣6C的检验电荷置于电场中 ( http: / / www.21cnjy.com )某点，它所受的电场力大小为10﹣2N，则该点电场强度的大小为　　　　　　N/C．现把带有3×10﹣6C的检验电荷放在该点，它所受的电场力大小为　　　　　　N．
　
10．在国际单位制中，电场强度的单位是　　　　　　；磁感强度的单位是　　　　　　．
　
11．如图所示为电场中的一 ( http: / / www.21cnjy.com )条电场线，一个带负电的电荷在A点所受的电场力为FA，在B点所受的电场力为FB，已知FA＜FB，且所受电场力的方向水平向左，则A、B两点的电场强度EA　　　　　　EB（选填“＜”、“=”或“＞”），A点电场的方向为　　　　　　．
　
12．如图所示，A、B两通电直导线位于 ( http: / / www.21cnjy.com )同一平面内，电流方向如图中箭头所示，则通电导线A在B处产生的磁场方向为　　　　　　，通电导线B的磁场对通电导线A的作用力方向是　　　　　　．
　
13．如图所示的电路中，定值电阻R ( http: / / www.21cnjy.com )1=12Ω，R2=R3=4Ω，则R1和R2中的电流之比为I1：I2=　　　　　　，R2和R3两端电压之比为U2：U3=　　　　　　．
　
14．如图所示，棒AB长L=0.1 ( http: / / www.21cnjy.com )m，质量m=0.1kg，通有向右的电流，电流强度I=10A，当加一个垂直纸面的磁场时，悬线拉力恰好为零．则所加磁场的磁感应强度的大小为　　　　　　T，该磁场的方向为垂直纸面向　　　　　　．
　
　
三．作图题（本大题6分，每个图2分）
15．在如图电场中，画出电场中A点的电场方向；负电荷放入B点时受到的电场力方向．
　
16．在如图所示的两图中画出图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向．
　
　
四．实验题（本大题共14分）
17．如图所示，为一种电磁起重机，为了安全， ( http: / / www.21cnjy.com )它用永久磁铁制成的，它能将杂碎铁块吸住而不掉下来．需要释放铁块时，只要接通电键S铁块便能脱落．若蹄形磁铁的左端为N极，则根据磁铁两臂上所绕的线圈，可断定A端为电源的　　　　　　极（填“+”或“﹣”），当接通电键后，通过线圈的电流产生与永磁铁　　　　　　的磁场（填“相同”或“相反”）．
　
18．用欧姆表测电阻时，如 ( http: / / www.21cnjy.com )发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较　　　　　　（选填“大”或“小”）的倍率档，重新测量，测量前要进行　　　　　　．如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮：
（1）在“×1kΩ”位置，则所测量电阻的阻值为　　　　　　kΩ；
（2）在“10V”位置，则所测量电压的值为　　　　　　V；
（3）在“50mA”位置，则所测量电流的值为　　　　　　mA．
　
　
五．计算题（本大题共31分）
19．一个带电小球所带电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷量q=﹣4.0×10﹣8C，质量为2.0×10﹣3㎏，悬挂在一根绝缘细线上，小球放入电场后悬线偏离竖直方向30°如图所示．若小球所在处的电场强度沿水平方向．
（1）小球所在处电场强度的方向．
（2）求出该处电场强度的大小是多少？
　
20．阻值为24Ω的用电器额定功率为6 ( http: / / www.21cnjy.com )W，要使它接在20V的电源两端能正常工作，电路中通过的电流是多大？在电路中应串联一只阻值为多大的电阻？
　
21．某台电动机的额定电压为110V，额定电流是6A，正常工作时的效率是80%，求：
（1）电动机正常工作时的输入功率；
（2）电动机正常工作时的输出功率；
（3）电动机正常工作30min，该电动机电枢线圈电阻产生的内能．
　
22．如图所示，矩形导线框abcd处在磁感应强度B=0.2T的有理想边界的匀强磁场中，线框ab边长0.1m，bc边长为0.2m，求：
（1）线框在图示位置时穿过线框的磁通量；
（2）线框向右水平移动0.1m时，穿过线框的磁通量；
（3）若线框的形状可以改变，则线框变成什么形状时，穿过线框的磁通量最大？
　
　
上海市金山中学2015～2016学年度高二上学期期末物理试卷
参考答案与试题解析
　
一．选择题（本大题21分，每题3分．在给出的四个答案中，只有一个是正确的，请将正确答案前的字母填写在答题卷相应的格内）
1．计算几个电阻的总电阻、电路的简化、引入平均速度、合力与分力等概念，这些处理物理问题的方法，都属于（　　）
A．类比的方法 B．控制变量的方法
C．等效替代的方法 D．观察、实验的方法
【考点】串联电路和并联电路．
【专题】恒定电流专题．
【分析】中学物理中经常用的研究方法有：控制变量法，微小变量放大法，等效替代法等，要明确这些方法在具体实验中的应用．
【解答】解：求几个电阻的总电阻、把一个复杂的电路简化，都用到了等效替代的方法，合力与分力的作用效果是等效的，故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
【点评】理解各种物理方法的应用，提高学科思想，为将来独立研究问题打下基础．
　
2．一段通电直导线放在匀强磁场B中，受到磁场力F的作用，则F的方向（　　）
A．一定和磁感强度方向相同
B．一定和磁感强度方向垂直
C．一定和电流方向垂直，但可以和磁感强度成任意角
D．可以既不垂直于电流，也不垂直磁场的方向
【考点】左手定则．
【分析】根据左手定则，知磁感线通过掌心，四指与大拇指垂直，四指方向与电流方向相同，大拇指方向表示安培力的方向．
【解答】解：根据左手定则知，磁场力的方向一定和磁感应强度方向垂直，与电流方向垂直．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
【点评】解决本题的关键掌握左手定则，会通过左手定则判断电流、磁场方向、安培力方向的关系．
　
3．如图所示为一正点电荷周围的电场线，电场中有A、B两点，A、B两点在同一条电场线上，下列说法中正确的是（　　）
A．A、B两点的电场强度相等
B．B点的电场强度比A点的电场强度大
C．B点的电场强度方向从A点指向B点
D．在A点放一个正电荷，则电场力的方向从A点指向B点
【考点】点电荷的场强；电场线．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】据常见电荷的电场线分析：正点电荷的电场线，从点电荷指向周围，再据A、B的电场强度是矢量判断选项即可．
【解答】解：A、正点电荷形成的电场是以点电荷为中心，向外辐射的直线，且离点电荷越远，场强越小，故与题意场强相同不符，故A错误．
B、B点的电场强度比A点的电场强度大，故B正确．
C、B点的电场强度方向从B点指向A点，故C错误．
D、场强的方向与正电荷受力方向相同，故D错误．
故选：B．
【点评】此题考查了电势差与场强的关系， ( http: / / www.21cnjy.com )此题也可以根据“电场线密处，等差等势面也密”来判断，电势与场强是电场的两个重要的性质，必须要搞清楚，此题属于常规题，难度不大，但容易错．
　
4．关于能量耗散，下列说法中正确的是（　　）
A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B．能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性
C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，在可利用的品质上降低了
D．以上说法都不对
【考点】能源的开发和利用．
【专题】定性思想；推理法；功能关系 能量守恒定律．
【分析】解答本题的关键是充分理解热力学第二定律，正确理解能量耗散和能量的转化与守恒间的关系．
【解答】解：AB、能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变过程，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，故AB错误
C、能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，虽然总能量没有变化，但是可利用的能源的品质降低了；故C正确；
D、因C正确，故D错误；
故选：C．
【点评】能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性；并不能说明能量守恒定律不成立或有局限性．
　
5．关于磁感线和电场线，下述说法中正确的是（　　）
A．磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线
B．磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线
C．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷
D．磁感线和电场线都能分别表示磁场和电场的大小与方向
【考点】磁感线及用磁感线描述磁场；电场线．
【分析】电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，正电荷只在电场力的作用下不一定沿电场线运动，电场线越密，场强越大，沿电场线的方向电势降低．
磁体的周围存在着看不见，摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，而引入了磁感线，磁感线并不客观存在．
磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极．磁感线的方向描述了磁场的方向，磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱．
磁场的方向规定：放在磁场中的小磁针北极受力的方向就是该点的磁场方向，也就是该点磁感线的方向．
【解答】解：A、磁感线是闭合曲线， ( http: / / www.21cnjy.com )磁感线从磁体的外部N极出发回到S极，内部从S极到N极；而电场线是从正电荷到负电荷，所以不是闭合曲线，故A正确，C错误；
B、电场线与磁感线可以是直线，也可以是曲线，故B错误．
D、磁感线和电场线都能描述方向，但只能根据疏密大致判断磁场和电场的强弱；故D错误；
故选：A．
【点评】充分理解和掌握电场线的特点是解决 ( http: / / www.21cnjy.com )此题的关键．此题考查了磁感线的引入目的，磁场方向的规定，记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的题目非常方便．
　
6．下面哪一个是“或”门的真值表？（　　）
A． B． C． D．
【考点】简单的逻辑电路．
【专题】恒定电流专题．
【分析】或门的特点是当某个条件满足，事件就能发生．
【解答】解：根据或门的特点知，当输入有1时，输出为1，当输入为0，0时，输出为0．故D正确，A、B、C错误．
故选D．
【点评】解决本题的关键知道各种门电路的特点，并能灵活运用．
　
7．在如图所示的电路中，电源电压恒定 ( http: / / www.21cnjy.com )为U，电键闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，电路中的小灯泡L1、L2和L3的亮度变化情况是（（　　）
A．三个小灯泡都变暗 B．L1、L2变亮、L3变暗
C．L1、L3变暗、L2变亮 D．L1、L3变亮、L2变暗
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】首先认识电路的结构：闭合电键后 ( http: / / www.21cnjy.com )，L1与变阻器串联后与L2并联，再与L3串联，若将滑片P向左滑动时，变阻器在路电阻增小，外电阻减小，根据欧姆定律分析路端电压的变化和干路电流的变化，进而判断通过三个灯泡的电流变化情况即可判断．
【解答】解：若将滑片P向左滑动 ( http: / / www.21cnjy.com )时，变阻器在路电阻减小，总电阻减小，根据欧姆定律得知，干路电流I增大，所以L3变亮，联电压U减小，所以I2减小，则L2变暗，通过L1电流I1=I﹣I2，I增大，I2减小，则I1增大，故L1变亮，故D正确．
故选：D
【点评】本题首先要搞清电路的连接方式，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析．
　
二、填空题（本大题共28分，每格2分）
8．100℃的水的分子平均动能　等于　 ( http: / / www.21cnjy.com )100℃的水蒸气的分子平均动能；100℃的水的内能　小于　 100℃相同质量的水蒸气的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
【考点】物体的内能．
【专题】内能及其变化专题．
【分析】温度是分子平均动能的标志，只要温度相同，分子的平均动能就相同，内能除了与温度有关外，还与物体所处的形态有关．
【解答】解：温度是分子平均动能的标志，所以 ( http: / / www.21cnjy.com )100℃的水的分子平均动能 等于100℃的水蒸气的分子平均动能；同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量，所以100℃的水的内能 小于100℃相同质量的水蒸气的内能．
答案为：等于，小于．
【点评】内能是所有分子的动能和势能加和，牢记，温度是分子平均动能的标志．
　
9．带有2×10﹣6C的检验 ( http: / / www.21cnjy.com )电荷置于电场中某点，它所受的电场力大小为10﹣2N，则该点电场强度的大小为　5×103　N/C．现把带有3×10﹣6C的检验电荷放在该点，它所受的电场力大小为　1.5×10﹣2　N．
【考点】电场强度．
【分析】根据电场强度的公式E=，即可求解该点电场强度的大小；电场中同一点场强不变．根据F=qE 可求得带有3×10﹣6C的检验电荷的电场力大小．
【解答】解：根据电场强度的公式E=得：E==N/C=5×103N/C
把带有3×10﹣6C的检验电荷放在该点 ( http: / / www.21cnjy.com )，该点的场强不变，则该检验电荷所受的电场力大小：F2=q2E=3×10﹣6×5×103N=1.5×10﹣2N
故答案为：5×103、1.5×10﹣2N
【点评】考查电场强度的定义，理解电场强度与电场力及检验电荷无关，掌握比值定义法的应用．
　
10．在国际单位制中，电场强度的单位是　N/C或V/m　；磁感强度的单位是　T　．
【考点】磁感应强度；力学单位制；电场强度．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用．
【分析】明确电场强度以及磁感应强度的单位规律，注意二者均为导出单位；
【解答】解：在国际单位制中电场强度的单位为牛每库（N/C）或伏每米（V/m）
磁感应强度的单位为特斯拉（T）；
故答案为：N/C或V/m；T．
【点评】本题考查电场强度在磁感应强度的单位，为识记型内容，要求能熟记，并明确各单位所对应的物理意义．
　
11．如图所示为电场中的一条电场线，一个 ( http: / / www.21cnjy.com )带负电的电荷在A点所受的电场力为FA，在B点所受的电场力为FB，已知FA＜FB，且所受电场力的方向水平向左，则A、B两点的电场强度EA　＜　EB（选填“＜”、“=”或“＞”），A点电场的方向为　水平向右　．
【考点】电场强度．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】电场力与电场强度的关系为F=qE．负试探电荷受到的电场力方向与场强方向相反．
【解答】解：由电场力公式F=qE，则知同一电荷，F与E成正比，FA＜FB，则EA＜EB．
负试探电荷受到的电场力方向与场强方向相反．则知A点电场的方向为水平向右．
故答案为：＜、水平向右．
【点评】掌握电场力与电场强度大小关系F=qE和方向关系，是解决本题的关键．
　
12．如图所示，A、B两通电直导线位于同一平 ( http: / / www.21cnjy.com )面内，电流方向如图中箭头所示，则通电导线A在B处产生的磁场方向为　垂直纸面向里　，通电导线B的磁场对通电导线A的作用力方向是　向左　．
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【分析】由右手螺旋定则可判断电流周围磁场的分布，并由左手定则来确定安培力的方向．
【解答】解：根据右手螺旋定则得：通电直导线A中在B处的磁场方向，垂直纸面向里．
根据左手定则可知，通电导线B的磁场对通电导线A的作用力方向是向左．
故答案为：垂直纸面向里，向左．
【点评】右手螺旋定则在应用过程中容易出现错误，要加强练习，增加熟练程度，要注意与右手定则、左手定则的区别．
　
13．如图所示的电路中，定值电阻R1 ( http: / / www.21cnjy.com )=12Ω，R2=R3=4Ω，则R1和R2中的电流之比为I1：I2=　1：3　，R2和R3两端电压之比为U2：U3=　3：4　．
【考点】串联电路和并联电路；闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】并联电路电压相等，电流与电阻成反比；
串联电路电流相等，电压和电阻成正比．
【解答】解：定值电阻R1=12Ω，R2=R3=4Ω，
R1和R2并联，电压相等，故I1：I2=R2：R1=4：12=1：3
并联电阻R12===3Ω
联电路电流相等，U2：U3=R12：R3=3：4
故答案为：1：3，3：4
【点评】此题考查电路形式和欧姆定律，知道并联电路电压相等，串联电路电流相等，然后结合欧姆定律求解即可．
　
14．如图所示，棒AB长L=0.1m， ( http: / / www.21cnjy.com )质量m=0.1kg，通有向右的电流，电流强度I=10A，当加一个垂直纸面的磁场时，悬线拉力恰好为零．则所加磁场的磁感应强度的大小为　1　T，该磁场的方向为垂直纸面向　里　．
【考点】安培力．
【分析】先由平衡态求出安培力，再据F=BIL可得段通电直导线的电流，由左手定则可判定安培力方向．
【解答】解：由于悬线拉力为零，所以F=mg，方向向上
据安培力F=BIL得：B====1T
由左手定则可知磁场的方向垂直纸面向里．
故答案为：1；里．
【点评】该题为安培力公式的直接应用，要知道只有当导线与磁场垂直的时候安培力才表示为F=BIL；会用左手定则判定安培力的方向．
　
三．作图题（本大题6分，每个图2分）
15．在如图电场中，画出电场中A点的电场方向；负电荷放入B点时受到的电场力方向．
【考点】电场强度．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】电场中电场强度的方向沿电场线的切线的方向；负电荷受力的方向与电场线的方向相反，也是沿电场线的切线方向．
【解答】解：电场中电场强度的方向沿电场线的切线的方向，所以A点的场强的方向如图；
负电荷受力的方向与电场线的方向相反，所以负电荷在B点受电场力方向向右，也是沿电场线的切线方向．如图．
答：如图所示．
【点评】该题中要求画出B点的负电荷受力的方向，要注意负电荷受力的方向与电场线的方向相反．属于简单题．
　
16．在如图所示的两图中画出图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向．
【考点】安培力．
【分析】根据左手定则判断出安培力的方向， ( http: / / www.21cnjy.com )伸开左手，使大拇指与四指方向垂直，四指方向与电流方向相同，磁场方向垂直于掌心，大拇指所指方向为安培力的方向．
【解答】解：根据左手定则，导线所受安培力方向，如图所示．
图1中安培力水平向左，图2中安培力竖直向上
【点评】解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电流方向、安培力方向的关系
　
四．实验题（本大题共14分）
17．如图所示，为一种电磁起重机， ( http: / / www.21cnjy.com )为了安全，它用永久磁铁制成的，它能将杂碎铁块吸住而不掉下来．需要释放铁块时，只要接通电键S铁块便能脱落．若蹄形磁铁的左端为N极，则根据磁铁两臂上所绕的线圈，可断定A端为电源的　+　极（填“+”或“﹣”），当接通电键后，通过线圈的电流产生与永磁铁　相反　的磁场（填“相同”或“相反”）．
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合．
【分析】根据题意可知，若接通电键S铁 ( http: / / www.21cnjy.com )块便能脱落，说明电磁铁的磁性与永磁体的极性相反，然后由安培定则即可判断出线圈中电流的方向，最后再判定电源的极性．
【解答】解：由题可知，电磁起重机用永久 ( http: / / www.21cnjy.com )磁铁制成的，它能将杂碎铁块吸住而不掉下来．需要释放铁块时，只要接通电键S铁块便能脱落，所以电磁铁的磁性与永磁体的极性相反，右侧部分向下为N极．由安培定则可知，右侧的线圈外侧的电流的方向向左，电流的方向由A流向B，结合电流的方向在电源外部由正极流向负极可知，A端为电源的正极．
故答案为：+、相反
【点评】该题结合电磁铁在生产生活中的应用考查安培定则，牢记该定则的内容即可正确解答．基础题目．
　
18．用欧姆表测电阻时，如发 ( http: / / www.21cnjy.com )现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较　大　（选填“大”或“小”）的倍率档，重新测量，测量前要进行　欧姆调零　．如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮：
（1）在“×1kΩ”位置，则所测量电阻的阻值为　32　kΩ；
（2）在“10V”位置，则所测量电压的值为　4.4　V；
（3）在“50mA”位置，则所测量电流的值为　22　mA．
【考点】用多用电表测电阻．
【专题】实验题．
【分析】用欧姆表测电阻时， ( http: / / www.21cnjy.com )指针应指在刻度盘中央附近，指针偏转角度太小，说明所选挡位太小，应换大挡，换挡后要重新进行欧姆调零；多用电表最上面的刻度盘是欧姆表刻度线，中间的刻度盘是电流与直流电压刻度盘，最下面的刻度盘是交流电压刻度盘；对电表读数时，要先确定量程与其分度值，然后再读数．
【解答】解：指针偏转角度太小，说明所选档位的倍率太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较大的倍率挡，重新测量前要进行欧姆调零．
（1）在“×1kΩ”位置，由图示欧姆表可知，所测量电阻的阻值为32×1kΩ=32kΩ；
（2）在“10V”位置，由图示多用电表可知，其分度值是0.2V，所测量电压的值为4.4V；
（3）在“50mA”位置，由图示多用电表可知其分度值为1mA，所测量电流的值为22mA．
故答案为：大；欧姆调零；（1）32；（2）4.4；（3）22．
【点评】使用欧姆表测电阻时要选择合适的档位 ( http: / / www.21cnjy.com )，指针要指在刻度盘中央刻度附近；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．
　
五．计算题（本大题共31分）
19．一个带电小球所带电荷量q=﹣4.0×1 ( http: / / www.21cnjy.com )0﹣8C，质量为2.0×10﹣3㎏，悬挂在一根绝缘细线上，小球放入电场后悬线偏离竖直方向30°如图所示．若小球所在处的电场强度沿水平方向．
（1）小球所在处电场强度的方向．
（2）求出该处电场强度的大小是多少？
【考点】电场强度；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】对小球受力分析，受到重力、电场力和细 ( http: / / www.21cnjy.com )线的拉力，根据电场力方向与场强方向的关系判断电性，根据共点力平衡条件和电场力F=qE列式求解场强E的大小和方向．
【解答】解：（1）小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，如图，小球带负电，所的电场力与电场强度方向相反，所以电场强度方向水平向右．
（2）图中θ=30°，由平衡条件得
mgtanθ=qE
则得 E=
代入得 E==2.89×105N/C
答：
（1）小球所在处电场强度的方向水平向右．
（2）电场强度的大小是2.89×105N/C．
【点评】本题关键是对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件并通过合成法求解．
　
20．阻值为24Ω的用电器额 ( http: / / www.21cnjy.com )定功率为6W，要使它接在20V的电源两端能正常工作，电路中通过的电流是多大？在电路中应串联一只阻值为多大的电阻？
【考点】电功、电功率；串联电路和并联电路．
【专题】简答题；定性思想；推理法；恒定电流专题．
【分析】由题意可知用电器的额定功率，再由功率公式可求得额定电流，由欧姆定律可确定额定电压，由欧姆定律求出串联的电阻阻值．
【解答】解：用电器的额定电流为：=0.5A，
额定电压为：=12V，
串联电阻两端的电压为：UR=20﹣U=20﹣12=8V，
串联的电阻的阻值R为：=16Ω
答：电路中通过的电流为0.5A，在电路中应串联一只阻值为16Ω的电阻．
【点评】本题考查欧姆定律的应用，要注意明确串并联电路的规律，并能正确应用，难度不大，属于基础题．
　
21．某台电动机的额定电压为110V，额定电流是6A，正常工作时的效率是80%，求：
（1）电动机正常工作时的输入功率；
（2）电动机正常工作时的输出功率；
（3）电动机正常工作30min，该电动机电枢线圈电阻产生的内能．
【考点】电功、电功率；焦耳定律．
【专题】简答题；定性思想；推理法；恒定电流专题．
【分析】（1）电动机工作时，输入功率P=UI，
（2）电动机的输出功率P出=ηP入，
（3）动机线圈消耗的功率P=P入﹣P出，再根据Q=Pt求解．
【解答】解：（1）电动机的输入功率为：P入=UI=110×6=660W，
（2）电动机的输出功率为：P出=ηP入=660×0.80=528W，
（3）电动机线圈消耗的功率为：P=P入﹣P出=660﹣528=132W
电动机正常工作30min，电枢线圈电阻产生的内能为：W=Pt=132×30×60=3.78×104J
答：（1）电动机正常工作时的输入功率为660W；
（2）电动机正常工作时的输出功率为528W；
（3）电动机正常工作30min，该电动机电枢线圈电阻产生的内能为3.78×104J．
【点评】本题考查功率公式的应用，要注意明确电动机为非纯电阻电路，各个公式的应用要明确，不能混淆，难度不大，属于基础题．
　
22．如图所示，矩形导线框abcd处在磁感应强度B=0.2T的有理想边界的匀强磁场中，线框ab边长0.1m，bc边长为0.2m，求：
（1）线框在图示位置时穿过线框的磁通量；
（2）线框向右水平移动0.1m时，穿过线框的磁通量；
（3）若线框的形状可以改变，则线框变成什么形状时，穿过线框的磁通量最大？
【考点】磁通量．
【分析】线圈在匀强磁场中，当线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，B是磁感应强度，S是线圈的面积．当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量Φ=0．
由几何关系可知，如何增大线框面积；面积越大，则穿过线框的磁通量越大．
【解答】解：（1）矩形线圈abcd水平放置 ( http: / / www.21cnjy.com )，匀强磁场方向竖直向下，则线圈平面与磁场方向垂直，则穿过矩形线圈的磁通量是Φ1=BS=0.2×0.1×0.2=4×10﹣3T．
（2）线框向右水平移动0.1m时，穿过线圈的磁通量Φ2=BS′=0.2×0.1×（0.2﹣0.1）=2×10﹣3T．
（3）线框的边长不变，由几何关系可知，当线框变成圆形时，面积最大，穿过线框的磁通量最大；
答：（1）线框在图示位置时穿过线框的磁通量是4×10﹣3T；
（2）线框向右水平移动0.1m时，穿过线框的磁通量是2×10﹣3T．
（3）当线框变成圆形时，磁通量最大．
【点评】本题考查磁通量的计算，可以根据 ( http: / / www.21cnjy.com )一般的计算公式Φ=BSsinθ（θ是线圈平面与磁场方向的夹角）来分析线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况