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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年牛津上海版必修3物理下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、三根平行的長直導(dǎo)體棒分別過正三角形ABC的三個頂點,并與該三角形所在平面垂直,各導(dǎo)體棒中均通有大小相等的電流,方向如圖所示.則三角形的中心O處的合磁場方向為()
A.平行于AB,由A指向BB.平行于BC,由B指向CC.平行于CA,由C指向AD.由O指向C2、油罐車后面都有一條拖地的鐵鏈,其作用是()A.向外界散熱B.把電荷導(dǎo)入大地,避免由靜電造成危害C.作為油罐車的標(biāo)志D.發(fā)出響聲,提醒其他車輛和行人的注意3、北京正負(fù)電子對撞機的儲存環(huán)是長為24m的圓形軌道,某時刻測得環(huán)中的電流強度為10mA,已知這時正在環(huán)中運行的電子有5×1011個,電子電量為?1.6×10?19C,則可估算出這時電子的速率約為()A.3×108m?sB.3×106m?sC.9×107m?sD.9×106m?s4、在圖中,虛線表示某點電荷Q所激發(fā)電場的等勢面,已知a、b兩點在同一等勢面上,c、d兩點在另一個等勢面上。甲、乙兩個帶電粒子以相同的速率,沿不同的方向從同一點a射入電場,在電場中沿不同的軌跡acb曲線、adb曲線運動。則()
A.甲、乙兩粒子所帶的電荷符號相同B.甲粒子經(jīng)過c點時的速率大于乙粒子經(jīng)過d的速率C.兩個粒子的電勢能都是先減小后增大D.經(jīng)過b點時,兩粒子的動能一定相等5、如圖所示,一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O(shè)為圓心,兩實線分別為不同帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡,a、b,c、d為軌跡和虛線圓的交點,e為兩軌跡的交點。不計重力;下列說法正確的是()
A.M帶負(fù)電荷,N帶正電荷B.M在b點的動能小于它在a點的動能C.N在d點的電勢能小于它在c點的電勢能D.分別從a、c運動到e的過程,電場力對兩帶電粒子所做的功一定相等6、在如圖所示的電路中,電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r,C為電容器,R0為定值電阻,R為滑動變阻器。開關(guān)閉合后;燈泡L能正常發(fā)光。當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動后,下列判斷正確的是()
A.燈泡L將變暗B.電源消耗的功率將變大C.R0兩端的電壓將減小D.電容器C的電荷量將減小7、如圖為真空中兩點電荷A、B形成的電場中的一簇電場線,已知該電場線關(guān)于虛線對稱,O點為A、B電荷連線的中點,a、b為其連線的中垂線上對稱的兩點;則下列說法正確的是()
A.A、B可能為帶等量異號的正、負(fù)電荷B.A、B可能為帶不等量的正電荷C.a、b兩點處無電場線,故其電場強度可能為零D.同一試探電荷在a、b兩點處所受電場力大小相等,方向一定相反8、某電場在x軸上各點的場強方向沿x軸方向,規(guī)定場強沿x軸正方向為正,若場強E隨位移坐標(biāo)x變化規(guī)律如圖,x1點與x3點的縱坐標(biāo)相同,圖線關(guān)于O點對稱;則()
A.O點的電勢最高B.-x2點的電勢最高C.若電子從-x2點運動到x2點,則此過程中電場力對電子做的總功為零D.若電子從x1點運動到x3點,則此過程中電場力對電子做的總功為零9、在下列物理量中,屬于矢量的是()A.電勢差B.電場強度C.電勢能D.電動勢評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)10、帶電粒子M只在電場力作用下由P點運動到Q點,在此過程中克服電場力做了的功。那么()A.M在P點的電勢能一定小于它在Q點的電勢能B.P點的場強一定小于Q點的場強C.P點的電勢一定高于Q點的電勢D.M在P點的動能一定大于它在Q點的動能11、小明同學(xué)嘗試用圖1所示的電路圖進行實驗,定值電阻R1=8Ω,在滑動變阻器由a端向b端移動的過程中,分別用兩個電流傳感器測量了電流I1與I2關(guān)系,并得到的完整圖象如圖2所示,其中C點為圖線最低點;則由圖可知。
A.當(dāng)滑動頭P滑到b點時得到圖2中B點B.圖2中A點縱坐標(biāo)為0.375AC.滑動變阻器總阻值為16ΩD.電源電動勢為6V12、在我們生產(chǎn)生活中到處存在靜電防止與利用現(xiàn)象,下列屬于靜電利用的是()A.家里的洗衣機接地線B.學(xué)校的教學(xué)樓樓頂裝有避雷針C.某工廠的煙囪具有靜電除塵功能D.口罩中間層的熔噴布,能靜電吸附靠近的含有病毒的飛沫13、如圖所示,絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號電荷的小球(不計重力)。開始時,兩小球分別靜止在A、B位置。現(xiàn)外加一勻強電場E,在靜電力作用下,小球繞輕桿中點O轉(zhuǎn)到水平位置。取O點的電勢為0。下列說法正確的有()
A.電場中A點電勢高于B點B.轉(zhuǎn)動中兩小球的電勢能始終相等C.該過程靜電力對兩小球均做正功D.該過程兩小球的總電勢能增加14、在勻強電場中把電荷量為的點電荷從A點移動到點,克服靜電力做的功為再把這個電荷從點移動到點,靜電力做的功為取點電勢為零。則下列說法正確的是()A.A點電勢為B.A、兩點間的電勢差C.點電荷在點的電勢能為D.點電荷從A點移動到點,電場力做功為15、如圖所示,固定平行板電容器與理想二極管、蓄電池(內(nèi)阻不計)連接.開關(guān)S閉合后,一帶電油滴恰好在P點處于靜止?fàn)顟B(tài).若將電容器上極板豎直向上平移一小段距離;則。
A.油滴帶負(fù)電B.靜電計指針張角將增大C.帶電油滴的電勢能將增大D.油滴仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)16、如圖所示,A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點,已知A、B、C三點的電勢分別為φA=15V,φB=3V,φC=-3V;由此。
(1)則D點電勢φD=____________V
(2)若該正方形的邊長為a=20cm,且電場方向與正方形所在平面平行,則場強為E=_________N/C17、在如圖所示的電路中,小量程電表頭的內(nèi)阻Rg=100Ω,滿偏電流Ig=1mA,R1=900Ω,R2=100Ω.
(1)當(dāng)S1和S2均斷開時,改裝所成的表是________表(填“電流”或“電壓”,)。量程_______________。
(2)當(dāng)S1和S2均閉合時,改裝所成的表是_____表(填“電流”或“電壓”)。量程_____。18、常規(guī)能源帶來的污染有______、______、______等。19、如圖所示,在真空中有兩個點電荷A和B,電荷量分別為-Q和+Q,它們相距L.如果在兩點電荷連線的中點O有一個半徑為r(2r<L)的空心金屬球,則球殼左端的感應(yīng)電荷為_________(選填“正電荷”或“負(fù)電荷”),若球心位于O點,則球殼上的感應(yīng)電荷在O點處的場強大小_________,方向______.
20、真空中有一根半徑為R的半圓形細導(dǎo)線,流過的電流為I,則圓心處的磁感強度為_______。評卷人得分四、作圖題(共2題,共6分)21、在“用電流和電壓傳感器研究電容器的放電”實驗中;某同學(xué)按照圖所示連接電路。實驗時,先將開關(guān)S擲向1,一段時間后,將開關(guān)擲向2,傳感器將信息傳入計算機屏幕上,顯示出電流或電壓隨時間變化的圖線。
(1)由圖可知,傳感器1應(yīng)為________(選填選項前的字母)
A.電流傳感器B.電壓傳感器。
(2)用q表示電容器上極板所帶的電荷量,UR表示滑動變阻器兩端的電壓,UC表示電容器兩端的電壓,I表示電路中的電流,關(guān)于電容器在整個放電過程中的圖像變化正確的有________。
A.B.
C.D.
(3)若已知電源電動勢E,但其內(nèi)阻和電阻箱阻值均未知,根據(jù)已知條件和傳感器顯示的圖像中的數(shù)據(jù)信息,下列判斷正確的是________;
A.可知該電容器的電容。
B.可知此時電阻箱阻值大小。
C.若只增大電阻箱R的阻值;電容器放電的時間將變短。
D.若只減小電容器的電容大小,電容器放電的時間將變短22、如圖1所示,用電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源,向滑動變阻器R供電。改變變阻器R的阻值,路端電壓U與電流I均隨之變化。
(1)以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U-I圖像的示意圖,并說明U-I圖像與兩坐標(biāo)軸交點的物理意義。
(2)請在圖2畫好的U-I關(guān)系圖線上任取一點;畫出帶網(wǎng)格的圖形,以其面積表示此時電源的輸出功率。
評卷人得分五、解答題(共3題,共30分)23、如圖所示的電路中,輸入電壓U恒為12V;燈泡L上標(biāo)有“6V12W”字樣,電動機M的電阻為0.5Ω,若燈泡恰好正常發(fā)光,求:
(1)電動機兩端的電壓;
(2)電動機的輸入功率;
(3)電動機的輸出功率;
24、如圖所示,一質(zhì)量為m,電荷量為的小球,以初速度沿兩正對帶電平行金屬板左側(cè)某位置水平向右射入兩極板之間,離開時恰好由A點沿圓弧切線進入豎直光滑固定軌道ABC中。A點為圓弧軌道與極板端點連線的交點,CB為圓弧的豎直直徑并與平行,豎直線的右邊界空間存在豎直向下且大小可調(diào)節(jié)的勻強電場E。已知極板長為l,極板間距為d,圓弧的半徑為R,重力加速為g,不計空氣阻力;板間電場為勻強電場,小球可視為質(zhì)點。
(1)求兩極板間的電勢差大??;
(2)當(dāng)電場強度時;求小球沿圓弧軌道運動過程中的最大速度;
(3)若要使小球始終沿圓弧軌道運動且能通過最高點C,求電場強度E的取值范圍。
25、地球表面附近存在一個豎直向下的電場,其大小約為100V/m.在該電場的作用下;大氣中正離子向下運動,負(fù)離子向上運動,從而形成較為穩(wěn)定的電流,這叫做晴天地空電流.地表附近某處地空電流雖然微弱,但全球地空電流的總電流強度很大,約為1800A.以下分析問題時假設(shè)地空電流在全球各處均勻分布.
(1)請問地表附近從高處到低處電勢升高還是降低?
(2)如果認(rèn)為此電場是由地球表面均勻分布的負(fù)電荷產(chǎn)生的,且已知電荷均勻分布的帶電球面在球面外某處產(chǎn)生的場強相當(dāng)于電荷全部集中在球心所產(chǎn)生的場強;地表附近電場的大小用E表示,地球半徑用R表示,靜電力常量用k表示,請寫出地表所帶電荷量的大小Q的表達式;
(3)取地球表面積S=5.1×1014m2,試計算地表附近空氣的電阻率ρ0的大?。?/p>
(4)我們知道電流的周圍會有磁場,那么全球均勻分布的地空電流是否會在地球表面形成磁場?如果會,說明方向;如果不會,說明理由.參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【分析】
由題意可知考查磁感應(yīng)強度的矢量性;根據(jù)右手螺旋定則及磁感應(yīng)強度的矢量性分析可得。
【詳解】
根據(jù)右手螺旋定則,電流A在O產(chǎn)生的磁場平行于BC,且由C向B,B電流在O產(chǎn)生的磁場平行AC,且由A向C,電流C在O產(chǎn)生的磁場平行AB,且由A向B,由于三導(dǎo)線電流大小相同,到O點的距離相同,根據(jù)平行四邊形定則,則合場強的方向平行于AB,由A指向B。
A.由前面分析可知合磁場方向平行于AB,由A指向B故A正確
BCD.由前分析可知合磁場平行于AB,由A指向B故BCD錯誤。
【點睛】
先用右手螺旋定則確定出每條導(dǎo)線在0處磁感應(yīng)強度的大小,再矢量求和可求得合磁場的方向。2、B【分析】【詳解】
油罐車上的搭地鐵鏈?zhǔn)菫榱税旬a(chǎn)生的靜電導(dǎo)走,屬于靜電的防止,故B答案正確.故選B.3、B【分析】【詳解】
根據(jù)
解得
故選B。4、B【分析】【分析】
【詳解】
A.由軌跡看出;甲受引力,乙受斥力,甲;乙異號,故A錯誤;
B.電場力先對甲做正功;先對乙做負(fù)功,故B正確;
D.到b點;電場力對兩粒子做功都為零,但動能不一定相等,因為質(zhì)量不一定相等,故D錯誤;
C.甲粒子電勢能先減小后增大;乙粒子電勢能先增大后減小,故C錯誤。
故選B。5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.由粒子運動軌跡的彎曲方向可知;M受到的是吸引力,N受到的也是吸引力,可知M帶負(fù)電荷,N帶負(fù)電荷,A錯誤;
B.M從a到b點,庫侖力做正功,根據(jù)動能定理知,動能增大,則b點的動能大于在a點的動能;B錯誤;
C.N從c到d的過程中;庫侖力做正功,電勢能減小,C正確;
D.a(chǎn)與c的電勢相等,到達e點電勢變化也相等;但二者的電荷量不一定相等,所以電場力對兩帶電粒子所做的功不一定相等,D錯誤。
故選C。6、A【分析】【詳解】
A.滑動變阻器的滑片向右移動時,接入電路的阻值變大,根據(jù)閉合電路歐姆定律
整個回路的電流減小;燈泡L亮度變暗,A正確;
B.電源消耗的功率
由于電流強度減小;因此電源消耗的功率減小,B錯誤;
C.無論滑動變阻器如何變化,當(dāng)電路穩(wěn)定后,R0兩端的電壓始終為零;因此C錯誤;
D.根據(jù)
當(dāng)電流強度減小時,路端電壓升高,根據(jù)
可知;電容器的帶電量將增大,D錯誤。
故選A。7、D【分析】【詳解】
AB.電場線的特點,從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止可以判斷,則由電場線分布可知,A、B是兩個等量同種正電荷;故AB錯誤;
C.電場線只是形象描述電場的假想曲線,a、b兩點處無電場線;其電場強度也不為零,故C錯誤;
D.由對稱性可知,在a、b兩點處場強大小相等方向相反;則同一試探電荷所受電場力大小相等,方向一定相反,故D正確。
故選D。8、C【分析】【分析】
【詳解】
A.規(guī)定場強沿x軸正方向為正,依據(jù)場強E隨位移坐標(biāo)x變化規(guī)律如題目中圖所示;電場強度方向如下圖所示:
根據(jù)順著電場線電勢降低,則O電勢最低;故A錯誤;
B.由上分析,可知,電勢從高到低,即為x3、x2、x1,由于-x2點與x2點電勢相等,那么-x2點的電勢不是最高;故B錯誤;
C.若電子從-x2點運動到x2點;越過橫軸,圖象與橫軸所圍成的面積之差為零,則它們的電勢差為零,則此過程中電場力對電子做的總功為零,故C正確;
D.若電子從x1點運動到x3點;圖象與橫軸所圍成的面積不為零,它們的電勢差不為零,則此過程中電場力對電子做的總功也不為零,故D錯誤。
故選C。9、B【分析】【分析】
【詳解】
電勢差;電勢能和電動勢等物理量只有大??;沒有方向都是標(biāo)量;電場強度既有大小,也有方向,是矢量。
故選B。二、多選題(共6題,共12分)10、A:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.從題目可知移動電荷的過程中克服電場力做功,即電場力做負(fù)功,故電勢能增加,P點的電勢能一定小于它在Q點的電勢能,電場分布情況不知,無法判斷P點和Q點電場強度的大小關(guān)系;故A正確,B錯誤;
C.因為電荷正負(fù)不知;故無法判斷電勢高低,故C錯誤;
D.因為只有電場力做功,因此只有電勢能和動能之間的轉(zhuǎn)化,電勢能增加,則動能減小,M在P點的動能一定大于Q點的動能;故D正確。
故選AD。11、B:D【分析】【詳解】
A.滑動頭滑到點時,和并聯(lián);滑動頭滑到點時,被短路,只有電阻接入電路,由閉合電路歐姆定律知,滑到點時電流小于滑到點時的電流,所以滑動頭滑到點時得到圖2中的點;故A錯誤;
B.由A分析知,滑動頭滑到點時得到圖2中的點,電阻被短路,電流表和示數(shù)相等,根據(jù)圖2知:
所以有:
即圖2中A點縱坐標(biāo)為0.375A;故B正確;
CD.根據(jù)閉合電路歐姆定律,當(dāng)滑動頭位于點時,則有:①
圖2中的點,
并聯(lián)部分兩支路電流相等,根據(jù)并聯(lián)電路的特點,得:
設(shè)滑動變阻器的全值電阻為
則有:②
聯(lián)立①②得:
故C錯誤;D正確;
故選BD。12、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.家里的洗衣機接地線是防止觸電;不是靜電,是交變電流,A錯誤;
B.學(xué)校的教學(xué)樓樓頂裝有避雷針是將教學(xué)樓電荷導(dǎo)入大地;是防止靜電,B錯誤;
C.某工廠的煙囪具有靜電除塵功能是將塵埃帶上電荷;帶電塵埃在電場力的作用下移動,是靜電的利用,C正確;
D.口罩中間層的熔噴布;能靜電吸附靠近的含有病毒的飛沫,是靜電的利用,D正確。
故選CD。13、B:C【分析】【詳解】
A.沿電場線方向電勢逐漸降低,A點電勢低于B點;A錯誤;
B.設(shè)OA=OB=L,開始狀態(tài)輕桿與電場線方向的夾角為θ,根據(jù)勻強電場中電勢差與場強的關(guān)系得UOA=Ed=ELcosθ
取O點的電勢為0,則有UOA=φO-φA
解得φA=-ELcosθ
同理可得φB=ELcosθ
則A、B小球的電勢能為EpA=qφA=-qELcosθ=-qEd,EpB=-qφB═-qELcosθ=-qEd
轉(zhuǎn)動中兩小球沿電場線方向的距離d相等;所以兩小球的電勢能始終相等,B正確;
CD.轉(zhuǎn)動中兩小球都沿電場力方向移動一段距離;根據(jù)電場力做功的條件可知,該過程靜電力對兩小球均做正功,所以該過程兩小球的總電勢能減小,C正確,D錯誤。
故選BC。14、A:B【分析】【分析】
【詳解】
A.A到B點,由電場力做功得
解得
故A正確;
B.點移動到點,由電場力做功得
解得
A、兩點間的電勢差為
故B正確;
C.點電荷在點的電勢能為
故C錯誤;
D.點電荷從A點移動到點,電場力做功為
故D錯誤。
故選AB。15、B:D【分析】【詳解】
A、閉合后;上極板帶負(fù)電,由于油滴靜止時電場力與重力平衡,油滴應(yīng)帶正電,選項A錯誤;
B、由和可得假設(shè)不變,則上極板豎直上移時增大,增大,二極管截止,假設(shè)成立;由于靜電計測量的是電容器兩極板間的電勢差,增大即靜電計指針張角將增大;選項B正確;
D、結(jié)合可得則不變;油滴受力不變,仍然靜止,故選項D正確;
C、由于不變,與下極板間的電勢差不變,油滴的電勢能不變,故選項C錯誤.三、填空題(共5題,共10分)16、略
【分析】【詳解】
(1)[1]勻強電場中,沿著任意方向每前進相同的距離,電勢變化都相等,
解得:φD=9V
(2)[2]連接AC,將AC三等分,標(biāo)上三等分點E、F,則根據(jù)勻強電場中沿電場線方向相等距離,電勢差相等可知,E點的電勢為3V,F(xiàn)點的電勢為9V.連接DF;是一條等勢線.
將DF延長交于AB于P點,則P點的電勢為φP=φD=9V
可知P是AB的中點,
PD是該電場的一條等勢線,作AM⊥PD,根據(jù)等面積原理知
場強【解析】917、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2].根據(jù)串聯(lián)電阻具有分壓作用可知,S1和S2斷開時,改裝的應(yīng)是電壓表,由
可知電壓表的量程是1V;
(2)[3][4].當(dāng)S1和S2均閉合時,電流表與電阻R2并聯(lián),改裝的應(yīng)是電流表,由
所以電流表的量程是2mA;【解析】電壓1V電流2mA18、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2][3]常規(guī)能源的儲藏是有限的。常規(guī)能源的大量消耗帶來了環(huán)境問題,帶來的污染有溫室效應(yīng)、大氣污染、水污染等?!窘馕觥竣?溫室效應(yīng)②.大氣污染③.水污染19、略
【分析】【詳解】
[1]在空心球周圍存在向左的電場;則球上自由電子受到向右的電場力,電子聚集在右側(cè),左側(cè)多余正電荷,則球殼左端的感應(yīng)電荷為正電荷。
[2][3]發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體內(nèi)部合場強為零,所以球殼上的感應(yīng)電荷在O點處的場強大小應(yīng)該與外部電荷在O點產(chǎn)生的場強大小相等,即
感應(yīng)電荷也外部電荷產(chǎn)生的電場方向相反,即感應(yīng)電荷在O點產(chǎn)生的場強方向應(yīng)該是向右.【解析】正電荷向右20、略
【分析】【詳解】
載有電流I的無限長,在距離導(dǎo)線為r處的P點的磁感應(yīng)強度為
則半徑為R的圓形細導(dǎo)線,當(dāng)流過的電流為I時,在其圓心處的磁感應(yīng)強度為
圓形細導(dǎo)線在圓心處的磁感應(yīng)強度可以看成是由兩根半圓形細導(dǎo)線在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的矢量和,由于兩根半圓形細導(dǎo)線在圓心處分別產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度相同,所以一根半圓形細導(dǎo)線在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為上式B的即為【解析】四、作圖題(共2題,共6分)21、略
【分析】【詳解】
(1)[1]傳感器1串聯(lián)在電路中;因此應(yīng)為電流傳感器。
故選A。
(2)[2]ABC.電容器在整個放電過程中,電容器的電荷量q、電流I、電壓UC均隨時間減小;選項AC錯誤,選項B正確;
D.由于放電電流I減小,根據(jù)可知電阻箱R的電壓UR減?。贿x項D正確。
故選BD。
(3)[3]A.根據(jù)電流傳感器顯示的I-t圖像中的面積可求出電容器的電荷量,根據(jù)電壓傳感器可知電阻箱兩端的電壓,若已知電源電動勢E,則可知電容器的電壓,根據(jù)可求出該電容器的電容;選項A正確;
B.根據(jù)電流傳感器和電壓傳感器可知電阻箱的電流和兩端的電壓;因此可知此時電阻箱阻值大小,選項B正確;
C.電源不變,電容器的充電電壓不變,電荷量不變,若只增大電阻箱R的阻值;電容器放電的電流將變小,因此放電時間將變長,選項C錯誤;
D.電源不變,電容器的充電電壓不變,若只減小電容器的電容大小,根據(jù)可知電容器的電荷量將變?。环烹姷臅r間將變短,選項D正確。
故選ABD?!窘馕觥緼BDABD22、略
【分析】【詳解】
(1)由閉合電路歐姆定律可知
所以圖像與縱軸交點的坐標(biāo)值為電源電動勢;與橫軸交點
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