）同时还必须满足R>>Rg的条件（实际使用时R≥100Rg即可）。
图2
为直接读取可变电阻R′的准确值，R′应选用电阻箱，且电阻箱的最大阻值应大于电流表内阻的估计值。
3．改装后的电压表的校准：
实验电路如图3所示。
【步骤规范】
实验步骤
操作规范
一、测定电流表的内阻
1．观察电流表的满偏电流值（或查阅电流表说明书），并将电流表的刻度值记在图5-3所示的刻度盘的下方。
图5-3
2．对电流表进行机械调零
3．按图5-2连接电路
4．测量电流表内阻
（1）断开S2，接通K1，调节R使电流表满偏
（2）接通S2，调节R′到电流表半偏
（3）记下R′值，即为电流表的内阻
（4）切断电源、拆除电路
1．若表针不在零位，用螺丝刀旋动机械调零螺钉，使其正对。
2．
（1）连接电路前先辨明电流表的正负接线柱，并布列好仪器，使位置合适，方便实验。
（2）依次序接线，最后接通电路前，电键S1断开，可变电阻R置于阻值最大位置
3．
（1）R由大到小慢慢调节，使电流表指针偏角平稳地增大到满偏，通过电流表的电流不超过量程。
若变阻器R调至最大后，试触S1还超过了电流表量程，则应再串联一个定值电阻或降低电源电压
（2）在闭合S2调节R′至电流表半偏的过程中，应保持R的阻值不变
（3）读出R′后即暂时切断电源
（4）全部测量完成无误后，再拆去电路
二、将电流表改装为电压表
1．由式R=U/Ig-Rg求出将电流表改装为量程为U（一般可取U=3V，或由教师给定）的电压表所需串联的附加电阻R
2．在电阻箱上取电阻R，并串联在电流表上，即组装成如图5-1所示的量程为U的电压表
3．作出改装好的电压表表头刻度盘的示意图，确认它的最小分度值
1．确认附加电阻的计算无误
2．阻值为R的电阻箱与电流表串联。
3．将改装后电压表的刻度值记在图5-3所示的刻度盘上，并适当分度。
4．附加电阻R（电阻箱）的值一经确定，就不能再变。
三．把改装好的电压表与标准电压表进行校对
1．按图3所示电路进行连接，其中V是是标准电压表
2．改变变阻器R2滑片位置，使V的示数分别为0.5V、1V、1.5V、2V，并核对改装的电压表的示数是否正确
图3
1．合上电键S前，变阻器R2的滑片应置于图5-4中的最左端
2．核对时要注意搞清楚改装后电流表刻度盘上每一小格表示多大电压
四．拆除电路，仪器复原。
【注意事项】
1．本实验比较复杂，因此先必须把实验步骤确定好：
第一步测Rg；第二步：
计算分压电阻R1；第三步校对改装后的伏特表．
2．测电流表的内阻时，闭合S1前，变阻器R应调至电阻最大值，以免闭合S1后通过电流表电流过大，而损坏电流表．若变阻器调至最大后，试触S1还超过了电流表量程，则应再串联一个定值电阻或降低电源电压．
3．S2闭合后，在调节R’时，不能再改变R的阻值，否则将改变电路的总电流，从而影响实验的精确度．
4．在校准电路中，要对改装表从零到满量程校准，所以变阻器必须采用分压式接法．
【典型例题】
例1（01年）实验室中现有器材如实物图1所示，有：
电池E，电动势约10V，内阻约lΩ；
电流表A1，量程10A内阻r1约为0.2Ω；
电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；
电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；
电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.lΩ；
滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；
开关S，导线若干．
要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻．
（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？
（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路．
（3）你要读出的物理量是
用这些物理量表示待测内阻的计算公式是
答案：
（1）A2、A3；
（2）略（3）若测电流表A3的内阻r3，A2、A3两电流表的读数I2、I3和电阻箱R1的阻值Rx，r3=（I2+I3）RX/I3
例2（91上海）用半偏法测电流表G的内阻Rg.如图2所示。
下列说法中正确的是
A．电键S1接通前，R必须调节到高阻值处
B．电键S2接通前，R，阻值无需调节
C．当电流表的示数从满偏电流Ig调到半偏电流Ig/2时，R，中电流强度稍大于Ig/2
D．R阻值的大小对实验误差没有影响
答案：
.ABC
例3（06全国Ｉ）现要测量某一电压表
的内阻。
给定的器材有：
待测电压表
（量程２V，内阻约4kΩ）;电流表
（量程1.2mA,内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻３个；R1=4000Ω,R２=10000Ω,R3=15000Ω;电键S及导线若干。
要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
Ⅰ.试从３个固定电阻中选用１个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。
（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。
）
Ⅱ.电路接通后，若电压表读数为U,电流表读数为I,则电压表内阻RV=。
答案：
Ⅰ.电路如图
Ⅱ.
例4（05）将满偏电流Ig=300μA．内阻未知的电流表
改装成电压表并进行核对．
（1）利用如图所示的电路测量电流表
的内阻（图中电源的电动势E=4V）：
先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的2/3，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg=Ω．
（2）将该表改装成量程为3V的电压表，需 （填“串联”或“并联”）阻值为R0= Ω的电阻．
（3）把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图．
答案：
（1）100
（2）串联9900（3）
例5。
（05全国Ⅲ）（l）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为_______m
（2）利用图中给定的器材测量电压表V的内阻Rv。
图中B为电源（内阻可忽略不计）,R为电阻箱，K为电键。
①将图中实物连接为测量所用的电路。
②写出实验中必须记录的数据（用符号表示）,并指出各符号的意义：
_____________。
③用②中记录的数据表示RV的公式为RV=___________。
答案：
8．116（5分，在8．116±0.002范围内都给5分）
①连线如图所示。
②R1．R2,它们是电阻箱的两次读数；U1．U2,它们是相应的电
压表的两次读数。
③
实验八：
把电流表改装成电压表练习
1、关于伏特表
A、它是利用串联电路中电阻分压的原理，将电流表串联分压电阻改装成的
B、如果要将量程扩大n倍，则所串的分压电阻应是电流表内阻的n倍
C、用同一表头做成的伏特表，伏特表的量程越大，其内阻越大
D、当用伏特表测某电路两端电压时，测量值总是小于真实值
2、关于安培表
A、它是利用串联电路中电阻分压的原理，将电流表串联分压电阻改装成的
B、如果要将量程扩大n倍，则并联的分流电阻应是电流表内阻的（n-1）倍
C、安培表的内阻越小，测量值越接近真实值
D、当安培表测某电路的电流强度，测量值总是大于真实值
3、一个毫伏表，它的内阻是100Ω，量程是200mv，把它改装成为量程为10A的安培表，毫伏表上应：
A、并联0.002Ω的电阻B、并联0.02Ω的电阻
C、并联50Ω的电阻D、并联4900Ω的电阻
4、如图4中定值电阻R1很大，R2很小，与电流计G和电键K1、K2组成一个安培、伏特两用表，下列判断正确的是：
A、只闭合K1是VB、只闭合K2是A
C、K1K2都断开是GD、K1、K2都闭合是A
5、一个伏特表由电流表G与电阻R串联而成，使用中发现此伏特表读数偏小一点，可以采用的措施是（ ）
A、在R上并联一个比R小得多的电阻B、在R上并联一个比R大得多的电阻
C、在R上串联一个比R小得多的电阻D、在R上串联一个比R大得多的电阻
6、内阻为10kΩ的电压表，表盘刻度如图６所示，给它串联上一只20kΩ的电阻后去测量某段电路的路端电压，其指针所指所位置如图所示，则这段电路的路端电压是（ ）
A、40伏特 B、30伏特 C、20伏特 D、10伏特
7．关于半偏法测电流表内阻的说法中，正确的是：
A．测量值总是偏大B．测量值总是偏小
C．测量值恒等于真实值D．以上说法均不正确
8．如果电流表G的满偏电流为100μA，测定的内电阻为1kΩ，现在要将它改装成量程为0～5V的电压表，那么改装的方法是跟电流表G 联一个阻值为的电阻，改装后的电压表的内阻为。
9．改装电流表，需要知道它的三个数据：
满偏电流Ig、满偏电压Ug和内阻rg。
Ig可以从刻度盘上读出，Ug可以用实验方法测出，如Ig、rg都已知，那么根据可以算出Ug，Ug＝。
10．电流表与电阻箱的某一给定电阻串联，使之改装成一电压表，现要对此电压表进行校准，所用电路原理图所示。
图10给出了实验器材的实物图。
（1）请按原理图要求连接成实验电路；
（2）如果用改装的电压表去测量已知电压时，发现读数偏小，则应适当（填“增大”或“减小”）电阻箱（附加电阻）的阻值。
11．一个电流表的满刻度电流值Ig=0．6A，面板如图5所示，那么它每一小格所相应的电流是______mA，指针现在的电流示数是______A。
如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg=60Ω，要把这个电流表的量程扩大成3A，那么应该在Rg上______联一个电阻Rs，Rs的大小应是______
Ω；并联Rs后，测某一电流，指针仍指到图5中所示位置，则该电流是______A，并联Rs后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联Rs前的______倍。
12．有一内阻为10kΩ、满刻度电流值为100A的灵敏电流计，它所允许测量的电压最多是______mV。
如果把它串联一个490kΩ的大电阻后，它的电压量程扩大到______V，原来“10A”的刻度线，现kΩ的定值电阻，那么它的电流量程扩大到原来的______倍，可允许测量的电流最大值是______A。
13．图6所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg=500Ω，满刻度电流为Ig=1A的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1=______Ω，R2=______Ω。
14．自己修理过的一个量程为5V的电压表按下述方法校验。
先按图8接好电路，V0为标准电压表，V为待校准的电压表。
移动变阻器R上的滑动触头，到V满刻度值是5V时，V0示数为4.5V。
再按图9电路将待校电压表串联一个标准电阻R0，R0的大小为2.7kΩ，重新移动变阻器R的滑动触头，当待校表V的指针仍偏转到满刻度值时，V0示数为9V。
问应采取什么措施来调准这个刚修好的电压表？
15．
（1）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为
（2）实验室内有一电压表〇mV，量程为150mV，内阻约为150Ω。
现要将其改装成量程为10mA的电流表，并进行校准。
为此，实验室提供如下器材：
干电池E（电动势为1.5V），电阻箱R，滑线变阻器R′，电流表〇A（有1.5mA，15mA与150mA三个量程）及开关K。
（a）对电表改装时必须知道电压表的内阻。
可用图示的电路测量电压表的内阻。
在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中电流表〇A应选用的量程是。
若合上K，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150V，电流表〇A的读数为1.05mA，则电压表的内阻RmV为。
（取三位有效数字）
（b）在对改装成的电流表进行校准时，把〇A作为标准
电流表，画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图（滑线变阻器作限流使用），图中各元件要用题中给出符号或字母标注。
图中电阻箱的取值是（取三位有效数字），电流表〇A应选用的量程是。
实验八：
把电流表改装成电压表练习参考答案
1、ACD2、B3、B4、 D5、B6、B7.B8.串49kΩ50kΩ
9.欧姆定律UG=Igrg 10
（1）如图所示：
（2）减小
11、20，0.34，并，15，1.7，512、1000，50，5，100，0.1
13、9500，9×10414、串联一个300Ω的电阻
15．（18分）⑴6.124（6.123～6.125均给分）
⑵（a）1.5mA，143Ω；（b）如图所示16.8Ω15mA
2019-2020年高二物理寒假作业第11天带电粒子在组合场和叠加场中的运动新人教版
考纲要求：
Ⅱ
难易程度：
★★★★☆
在如图所示的平行板电容器中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，一带正电的粒子q以速度v沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不偏转（忽略重力影响）。
以下说法正确的是
A．带电粒子在电磁场中受到的电场力、洛伦兹力相互垂直
B．若粒子带负电，其他条件不变，则带电粒子向上偏转
C．若粒子所带电荷量加倍，其他条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板
D．若粒子从右侧沿虚线飞入，其他条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板
【参考答案】C
【试题解析】带正电的粒子受向下的电场力，向上的洛伦兹力，方向共线，选项A错误；因粒子做直线运动，故Eq=Bqv，则E=Bv，则若粒子带负电，其他条件不变，则带电粒子仍沿直线运动，选项B错误；根据E=Bv，若粒子所带电荷量加倍，其他条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板，选项C正确；若粒子从右侧沿虚线飞入，其他条件不变，则受电场力向下，洛伦兹力也向下，故则粒子将向下偏转，选项D错误。
【知识补给】
带电体在复合场中的运动模型
1．模型概述
各种性质的场与实物（分子和原子的构成物质）的根本区别之一是场具有叠加性，即几个场可以同时占据同一空间，从而形成复合场。
对于复合场中的力学问题，可以根据力的独立作用原理分别研究每种场力对物体的作用效果，也可以同时研究几种场力共同作用的效果，将复合场等效为一个简单场，然后与重力场中的力学问题进行类比，利用力学的规律和方法进行分析与解答。
2．解题方法
（1）正交分解法：
由于带电粒子在匀强电场中所受电场力和重力都是恒力，不受约束的粒子做的都是匀变速运动，因此可以采用正交分解法处理。
将复杂的运动分解为两个互相垂直的直线运动，再根据运动合成的方法去求复杂运动的有关物理量。
（2）等效“重力”法：
将重力与电场力进行合成，合力F合等效为“重力”，a＝等效为“重力加速度”，F合的方向等效为“重力”的方向。
如图所示，甲带负电，乙是不带电的绝缘物块，甲乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现加一水平向左的匀强电场，发现甲、乙间无相对滑动，并一起向右加速运动。
在加速运动阶段
A．甲、乙两物块间的摩擦力不变
B．甲、乙两物块做加速度减小的加速运动
C．乙物块与地面之间的摩擦力不断变大
D．甲、乙两物体可能做匀加速直线运动
如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径R相同，则它们具有相同的
A．电荷量B．质量
C．速度D．比荷
如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。
此质谱仪由以下几部分构成：
粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M。
若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E。
由离子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点。
下列说法中正确的是
A．P、Q间加速电压为
B．离子在磁场中运动的半径为
C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器，离子不能从S射出
D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点则这些离子具有相同的比荷
如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。
在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动。
O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。
已知小球所受电场力与重力大小相等。
现将小球从环的顶端a点由静止释放。
下列判断正确的是
A．当小球运动的弧长为圆周长的时，洛伦兹力最大
B．当小球运动的弧长为圆周长的时，洛伦兹力最大
C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大
D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小
如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转。
设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。
欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是
A．适当减小加速电压U
B．适当减小电场强度E
C．适当增大加速电场极板之间的距离
D．适当减小磁感应强度B
如图，在xOy平面第一象限整个区域分布匀强电场，电场方向平行于y轴向下，在第四象限内存在有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为的直线，磁场方向垂直纸面向外。
质量为m，带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场，已知OQ=d，不计粒子重力，求：
（1）P点坐标；
（2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的取值范围；
（3）要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度B的取值范围。
如图甲所示，在直角坐标系y轴右侧虚线区域内，分布着场强的匀强电场，方向竖直向上；在y轴左侧虚线区域内，分布着、方向垂直纸面且随时间作周期性变化的磁场，如图乙所示（以垂直纸面向外为正）。
虚线所在位置的横坐标在图中已标出。
T=0时刻，一质量m=1.6×10–27kg，电荷量的带电粒子（不计重力），从点处以的速度平行于x轴向右射入磁场。
（磁场改变方向的瞬间，粒子速度不变）
（1）求磁场方向第一次改变时，粒子所处位置的坐标；
（2）在图甲中画出粒子从射入磁场到射出电场过程中运动的轨迹；
（3）求粒子射出电场时的动能。
【参考答案】
相同的比荷，选项CD正确，选项AB错误。
【名师点拨】带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中运动，要注意对其进行运动状态的分析和受力分析，此种情况往往会出现电场力和磁场力平衡，从而可得到带电粒子能匀速直线通过正交的匀强电场和匀强磁场的条件，即为。
这种问题的本质还是力学问题，往往要按力学的基本思路，运用力学的基本规律研究和解决此类问题。
ABD直线加速过程，根据动能定理，有qU=mv2①，电场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有qE=m②，磁场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有qvB=m③。
由①②解得：
U=④，故A正确；由上解得r=⑤，故B正确；由④式，只要满足，所有粒子都可以在弧形电场区通过，由⑤式，比荷不同的粒子从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定不同，故C错误；由①③④解得：
r=，打到胶片上同一点的粒子的比荷一定相等，由③式，比荷相同，故粒子的速度相同，故D正确。
BD小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向与水平方向成45°向左下，如图，故小球运动到圆弧bc的中点时，速度最大，此时的洛伦兹力最大，故A错误；由A的分析可知，小球运动的弧长为圆周长的时，洛伦兹力最大，故B正确；小球由a到b的过程中，电场力和重力均做正功，重力势能和电势能都减小，故C错误；小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增加，因力的合力方向与水平方向成45°向左下，当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大，所以小球从b点运动到c点过程中，动能先增大，后减小，故D正确。
B要使粒子在复合场中做匀速直线运动，故Eq=qvB。
根据左手定则可知电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，故电子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以要么减小电场力，要么增大洛伦兹力。
根据eU=mv2可得，适当减小加速电压U，可以减小电子在复合场中运动的速度v，从而减小洛伦兹力，故A错误；适当减小电场强度E，即可以减小电场力，故B正确。
适当增大加速电场极板之间的距离，根据eU=mv2可得，由于粒子两者间的电压没有变化，所以电子进入磁场的速率没有变化，因此没有改变电场力和洛伦兹力的大小，故C错误。
适当减小磁感强度B，可以减小洛伦兹力，故D错误。
【名师点睛】本题是综合性较强的题目，物体的运动分成两个阶段：
在电场中的加速和在复合场中的匀速直线运动。
在解题时要注意运动过程分析和受力分析。
（2）粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示，设此时的轨迹半径为，则
解得：
令粒子在磁场中的速度为v，则
根据牛顿第二定律
解得
要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围
（3）如图所示假设粒子刚好从处磁场边界与电场的交界D处第二次进入磁场，设粒子从P到Q的时间为t，则由粒子在电场中运动对称性可知粒子从第一次出磁场的C点到D的时间为
由水平方向的匀速直线运动可得：
，
综上所述要使粒子能第二次进磁场，磁感应强度B要满足
（1）
（2）
（3）9.6×10–15J
（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径为r
解得⑤
⑥
⑦
（2）粒子运动轨迹如图所示
（3）粒子离开磁场后以速度v水平向右射入匀强电场。
粒子在电场中沿电场方向运动的位移
⑧
升级会员 