【題目】小明在網(wǎng)絡上看到了2B鉛筆造假的新聞,新聞中提到假筆芯的碳含量較低,他猜想假筆芯的電阻率應該比真筆芯要低,為了證明猜想他找來了圓柱形的假筆芯樣品進行實驗。
(1)小明用刻度尺測量并截取了一段l=10.0cm長的筆芯,并用螺旋測微器測量筆芯的直徑,如圖A所示,其讀數(shù)為d=______mm。
(2)小明先使用如圖B所示的實驗電路,測出鉛筆芯的幾組電流、電壓數(shù)據(jù)后描到U-I圖上,并描出實驗圖線。然后又將電流表改為內(nèi)接,重復實驗并同樣描出實驗圖線。得到2條U-I圖線如圖C所示。根據(jù)實驗圖線分析可知,該實驗電流表應采用______(填寫“外接法”或“內(nèi)接法”)才能使測量值誤差更小,該筆芯電阻較準確的測量值為R=______Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)根據(jù)以上測量可以計算出假筆芯樣品的電阻率,使用的計算式為ρ=______(用l、d、R等物理量表示)。
(4)請你根據(jù)這個實驗的實際,提出一條能提高測量結(jié)果準確程度的建議:______。
【答案】1.200(1.198~1.201) 外接法 1.2 選擇長度更長的鉛筆進行實驗(或改用量程為1V的電壓表測量電壓)
【解析】
螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和就是螺旋測微器的示數(shù);由于鉛筆芯的電阻很小,遠小于電壓表的內(nèi)阻,該實驗電流表應采用外接法;長度更長的鉛筆進行實驗(或改用量程為1V的電壓表測量電壓);
解:(1)由圖示螺旋測微器可知,其示數(shù)為;
(2)根據(jù)實驗圖線分析可知電阻為:,,由于鉛筆芯的電阻很小,遠小于電壓表的內(nèi)阻,該實驗電流表應采用外接法;由于電壓表分流作用,測量結(jié)果偏小,該筆芯電阻較準確的測量值為;
(3)根據(jù)電阻定律可得:,解得鉛筆芯的電阻率:;
(4)由于10.0cm長的筆芯的電阻很小,所有選擇長度更長的鉛筆進行實驗來減小誤差;
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【題目】如圖所示,長方形ABCD內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,邊長,E、F分別為AD、BC邊的中點,在A處有一粒子源,可以沿AB方向射出不同速率的帶正電的同種粒子,粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不計粒子的重力,對于粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn),下列說法正確的是
A. 粒子可能從C點射出磁場
B. 粒子在磁場中的運動時間可能為
C. 從D點射出的粒子在磁場中運動的時間是從E點射出粒子在磁場中運動時間的2倍
D. 從E點射出的粒子在磁場中運動的時間是從F點射出粒子在磁場中運動時間的2倍
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【題目】如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1,原線圈接在的交流電源上,副線圈接有的電阻。電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是 ( )
A. 原線圈的輸入功率為
B. 電流表的讀數(shù)為4.0 A
C. 電壓表的讀數(shù)為
D. 副線圈兩端交流電的周期為50 s
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【題目】如圖所示,MN、PQ是間距為L的光滑平行金屬導軌,置于磁感強度為B,方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中,M、P間接有一阻值為R的電阻.一根與導軌接觸良好、有效阻值為R/2的金屬導線ab垂直導軌放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動,不計導軌電阻,則( )
A. 通過電阻R的電流方向為P-R-M
B. ab兩點間的電壓為BLv
C. a端電勢比b端高
D. 外力F做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱
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【題目】如圖所示,甲圖為沿x軸傳播的一列簡諧波在t=1s時刻的波動圖象,乙圖為x=2m處的質(zhì)點P的振動圖象,則下列判斷正確的是( 。
A. 該波的傳播速度為
B. 該波的傳播方向沿x軸反方向
C. 再經(jīng)過1s時間,質(zhì)點P將移動到位置處
D. 該波在傳播過程中,若遇到寬度為2m的障礙物,通發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
E. 時,處的質(zhì)點的加速度沿y軸正方向
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【題目】如圖所示,直線MN是某靜電場中的一條電場線(方向未畫出)。虛線是一帶電粒子只在電場力的作用下,由a到b的運動軌跡,軌跡為一拋物線。下列判斷正確的是( )
A. 電場線MN的方向一定是由M指向N
B. 帶電粒子在a點的加速度一定大于在b點的加速度
C. 帶電粒子由a運動到b的過程中動能一定逐漸減小
D. 帶電粒子在a點的電勢能一定大于在b點的電勢能
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【題目】在勻強磁場中放置一個矩形截面的載流導體,當磁場方向與電流方向垂直時,導體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差,這個現(xiàn)象稱為霍爾效應。如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖,上、下表面a、b是工作面,磁感應強度B垂直于工作面豎直向下,前、后表面c、d接入圖示方向的電流I,左、右表面e、f之間就會形成電勢差U,該電勢差可以反映磁感應強度B的強弱,則下列說法正確的是( )
A. 若元件是正離子導電,則e面電勢高于f面電勢
B. 若元件是自由電子導電,則e面電勢高于f面電勢
C. 在測量沿豎直方向的地球北極上方的地磁場強弱時,元件的工作面應保持豎直
D. 在測量沿水平方向的地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應保持水平
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【題目】如圖所示,分界線MN上下兩側(cè)有垂直紙面的勻強磁場,磁感應強度分別為B1和B2,一質(zhì)量為m,電荷為q的帶電粒子(不計重力)從O點出發(fā)以一定的初速度v0沿紙面垂直MN向上射出,經(jīng)時間t又回到出發(fā)點O,形成了圖示心形圖案,則
A. 粒子一定帶正電荷
B. MN上下兩側(cè)的磁場方向相同
C. MN上下兩側(cè)的磁感應強度的大小B1:B2=1:2
D. 時間t=
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【題目】如圖所示,兩個質(zhì)量均為m的小球通過兩根輕彈簧A、B連接,在水平外力F作用下,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),此時彈簧實際長度相等。彈簧A、B的勁度系數(shù)分別為kA、kB,且原長相等。彈簧A、B與豎直方向的夾角分別為θ與45°。設A、B中的拉力分別為FA、FB。小球直徑相比彈簧長度可以忽略。則( )
A. kA=kBB. tan θ=
C. FA=mgD. FB=2mg
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