【題目】曉宇為了測(cè)量一段長度為L的金屬絲的電阻率,進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作。
(1)首先用多用電表中“×10”的歐姆擋對(duì)該金屬絲進(jìn)行了粗測(cè),多用電表調(diào)零后用紅黑表筆連接在金屬絲的兩端,其示數(shù)如圖甲所示,則該金屬絲的阻值R約為____Ω;
(2)接著對(duì)該金屬絲的電阻進(jìn)行了精確的測(cè)量,其中實(shí)驗(yàn)室提供了如下實(shí)驗(yàn)器材電流表A1(0~5mA,r1=50Ω)、電流表A2(0~0.6A,r2=0.2Ω)、電壓表V(0~6V,rv≈1.5kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(額定電流2A,最大阻值為15Ω)、10Ω的定值電阻R1、500Ω的定值電阻R2內(nèi)阻可忽略不計(jì)的電源(E=6V)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、螺旋測(cè)微器、刻度尺。
①利用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)金屬絲的直徑,其示數(shù)如圖乙所示,則金屬絲的直徑D=____mm;
②請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)電路畫在虛線框中,并注明所選儀器的標(biāo)號(hào)____;
③為了求出電阻率,則需測(cè)量的物理量有___(并寫出相應(yīng)的符號(hào)),該金屬絲的電阻率的表達(dá)式為ρ=___(用已知量和測(cè)量量表示)。
【答案】220Ω 4.699(4.697~4.700均可) 電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I
【解析】
(1)[1]金屬絲的阻值約為:
Rx=22×10Ω=220Ω;
(2)①[2]根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知,該金屬絲的直徑為:
4.5mm+19.9×0.01mm=4.699mm;
②[3]由(1)可知,該金屬絲的電阻值約為220Ω,電源的電動(dòng)勢(shì)為6V,則流過金屬絲的電流約為:
由于電流表A2的量程比較大,因此需將電流表A1改裝成量程為30mA的電流表,則電流表應(yīng)選用A1,又由電流表的改裝原理可知:
解得:
R=10Ω
因此定值電阻應(yīng)選擇R1,由于改裝后的電流表內(nèi)阻已知,因此應(yīng)選電流表的內(nèi)接,由于滑動(dòng)變阻器的總阻值小于金屬絲的電阻值,因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)用作分壓接法,則所設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示:
③[4][5]電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I;流過金屬絲的電流為其電壓為:
由歐姆定律可知該金屬絲的電阻值為:
又由電阻定律得:
截面積為:
解得:
。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀的工作原理圖,圓心角為90°的扇形區(qū)域OPQ中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,所有帶電粒子經(jīng)加速電壓U加速后從小孔C射出,由磁場邊界OP上N點(diǎn)垂直OP進(jìn)入磁場區(qū)域,然后均從邊界OQ射出,ON=l,不計(jì)粒子重力。
(1)若由靜止開始加速的某種粒子X從邊界OQ射出時(shí)速度方向與OQ垂直,其軌跡如圖中實(shí)線所示,求該粒子的比荷;
(2)若由靜止開始加速的另一種粒子Y,其比荷是X粒子比荷的,求該粒子在磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。
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【題目】圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整。
(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下,那么合上電鍵后可能現(xiàn)的情況有:(選填“左偏”、“右偏”或“不偏”)
①將原線圈迅速插入副線圈時(shí),靈敏電流計(jì)指針將______。
②原線圈插入副線圈后,將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí),靈敏電流計(jì)指針______。
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【題目】如圖甲所示,在一對(duì)平行光滑的金屬導(dǎo)軌的上端連接一阻值為R=4Ω的定值電阻,兩導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。質(zhì)量為m=0.1kg,長為L=0.1m的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌,使其從靠近電阻處由靜止開始下滑,已知導(dǎo)體棒電阻為r=1Ω,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌面的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)體棒下滑過程中加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示,(g=10m/s2)。求:
(1)導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ;
(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(3)若靠近電阻處到底端距離為20m,ab棒在下滑至底端前速度已達(dá)10m/s,求ab棒下滑的整個(gè)過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
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【題目】如圖甲所示,門式起重機(jī)又叫龍門吊,門式起重機(jī)的場地利用率高、作業(yè)范圍大,在港口得到廣泛使用。其簡易圖如圖乙所示,假設(shè)長為L的鋼繩能承受的最大拉力為T,鋼繩的上端栓接在滑輪上,另一端連接質(zhì)量為m的集裝箱,開始整個(gè)裝置在橫臂上以共同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到圖中O'位置時(shí),繩子上端的滑輪突然被鎖定,集裝箱開始以O'為圓心擺動(dòng),假設(shè)滑輪與集裝箱的大小可忽略不計(jì),重力加速度為g。下列說法正確的是( 。
A.如果,則上述過程中鋼繩一定不會(huì)斷裂
B.如果裝置勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,則集裝箱允許的最大質(zhì)量為
C.如果集裝箱的質(zhì)量為2m,則裝置勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度為
D.如果保持上端滑輪靜止,加速向上提升集裝箱(不擺動(dòng)),集裝箱加速上升允許的最大加速度為
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【題目】如圖所示,足夠長的“U”形框架沿豎直方向固定,在框架的頂端固定一定值電阻R,空間有范圍足夠大且垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電阻值均為R的金屬棒甲、乙垂直地放在框架上,已知兩金屬棒的質(zhì)量分別為m=2.0×10-2kg、m乙=1.0×10-2kg,F(xiàn)將金屬棒乙鎖定在框架上,閉合電鍵,在金屬棒甲上施加一豎直向上的恒力F,經(jīng)過一段時(shí)間金屬棒甲以v=10m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng),然后解除鎖定,金屬棒乙剛好處于靜止?fàn)顟B(tài),忽略一切摩擦和框架的電阻,重力加速度g=10m/s2。則
(1)恒力F的大小應(yīng)為多大?
(2)保持電鍵閉合,將金屬棒甲鎖定,使金屬棒乙由靜止釋放,則金屬棒乙勻速時(shí)的速度v2應(yīng)為多大?
(3)將兩金屬棒均鎖定,斷開電鍵,使磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,經(jīng)時(shí)間t=0.1s磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?/span>2B此時(shí)金屬棒甲所受的安培力大小剛好等于金屬棒甲的重力,則鎖定時(shí)兩金屬棒之間的間距x應(yīng)為多大?
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【題目】氣墊導(dǎo)軌是研究與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置,也可以用來研究功能關(guān)系。如圖甲所示,在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一輕質(zhì)彈簧,軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接,滑塊的質(zhì)量為m。
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊A上的擋光片的寬度,讀數(shù)如圖乙所示,則寬度d=________cm。
(2)利用該裝置研究彈簧對(duì)滑塊做功的大;某同學(xué)打開氣源,調(diào)節(jié)裝置,使滑塊可以靜止懸浮在導(dǎo)軌上,然后用力將滑塊A壓緊到P點(diǎn),釋放后,滑塊A上的擋光片通過光電門的時(shí)間為Δt,則彈簧對(duì)滑塊所做的功為________。(用題中所給字母表示)
(3)利用該裝置測(cè)量滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù),關(guān)閉氣源,仍將滑塊A由P點(diǎn)釋放,當(dāng)光電門到P點(diǎn)的距離為x時(shí),測(cè)出滑塊A上的擋光片通過光電門的時(shí)間為t,移動(dòng)光電門,測(cè)出多組數(shù)據(jù)(滑塊都能通過光電門),并繪出圖像,如圖丙所示,已知該圖線斜率的絕對(duì)值為k,則滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________。
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【題目】如圖甲為研究“轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與角速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,現(xiàn)有的器材為:固定在豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)軸水平)、帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(接交流電的頻率為50 Hz)、紙帶、重錘、游標(biāo)卡尺、天平.回答下列問題 :
(1)如圖乙所示,用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得圓盤的直徑d為________ cm;
(2)將懸掛鐵錘的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后,繞在轉(zhuǎn)盤邊緣上,紙帶一端固定在轉(zhuǎn)盤上,使得轉(zhuǎn)盤與紙帶不打滑,設(shè)紙帶厚度不計(jì),接通電源,釋放重錘,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖丙所示,O、A、B、C…各點(diǎn)為連續(xù)打出的點(diǎn)跡,則由圖丙中數(shù)據(jù)可得,打下點(diǎn)跡D時(shí),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ωD=____________ rad/s(保留三位有效數(shù)字);
(3)下表為各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek和角速度ω值,請(qǐng)你猜想轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek和角速度ω滿足的關(guān)系式為Ek=____________(須填寫定量表達(dá)式).
計(jì)數(shù)點(diǎn) | A | B | C | … | E |
轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek(J) | 0.001 0 | 0.003 9 | 0.008 9 | … | 0.024 |
角速度ω(rad/s) | 4.0 | 7.9 | 11.9 | … | 19.7 |
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【題目】如圖1為一個(gè)兒童電動(dòng)小汽車的軌道傳送接收裝置,L=1m的水平直軌道AB與半徑均為0.4m的豎直光滑螺旋圓軌道(O、O’為圓心,C為最高點(diǎn))相切于B,B’為第2個(gè)圓與水平軌道的切點(diǎn),O’D與O’B’的夾角為60°,接收裝置為高度可調(diào)節(jié)的平臺(tái),EF為平臺(tái)上一條直線,O’EF在同一豎直平面內(nèi),裝置切面圖可抽象為圖2模型.質(zhì)量為0.6kg的電動(dòng)小汽車以額定功率 P=6W從起點(diǎn)A啟動(dòng)沿軌道運(yùn)動(dòng),剛好能通過C點(diǎn),之后沿圓弧從B’運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)后拋出,沿水平方向落到平臺(tái)E點(diǎn),小汽車與水平直軌道AB的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,其余軌道均光滑(空氣阻力不計(jì),小汽車運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)).
(1)求電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間?
(2)要保證小汽車沿水平方向到達(dá)平臺(tái)E點(diǎn),求平臺(tái)調(diào)節(jié)高度H和EB’的水平位移X.
(3)若拋出點(diǎn)D的位置可沿圓軌道調(diào)節(jié),設(shè)O’D與O’B’的夾角為θ,要保證小汽車沿水平方向到達(dá)平臺(tái)E點(diǎn),寫出平臺(tái)的豎直高度H、平臺(tái)落點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平位移x、角度θ的關(guān)系方程.
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