【題目】現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率ρ,其阻值Rx約為0.5 Ω,允許通過的最大電流為0.5 A.現(xiàn)有如下器材可供選擇:
電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約為0.6Ω)
電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約為3kΩ)
待測電阻絲Rx(阻值約為0.5Ω)
標準電阻R0(阻值5Ω)
滑動變阻器R1(5 Ω,2A)
滑動變阻器R2(200 Ω,1.5A)
直流電源E(E=6 V,內(nèi)阻不計)
開關(guān)S、導(dǎo)線若干
(1)圖為四位同學(xué)分別設(shè)計的測量電路的一部分,你認為合理的是________;
(2)實驗中滑動變阻器應(yīng)該選擇________(選填“R1”或“R2”),并采用________接法;(分壓,限流)
(3)根據(jù)你在(1)(2)中的選擇,在圖甲上完成實驗電路的連接________;
(4)實驗中,如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I,測得拉直后電阻絲的長度為L、直徑為D,則待測電阻絲的電阻率ρ的計算式為ρ=________;
(5)用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時讀數(shù)如圖乙所示,則該電阻絲的直徑D=________.
【答案】C R1 分壓 1.205
【解析】
(1)、(2)、關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻來選擇變阻器阻值以及接法;根據(jù)求出的最小電阻來選擇保護電阻;根據(jù)待測電阻遠小于電壓表內(nèi)阻可知電流表應(yīng)用外接法,但因為待測電阻阻值太小可知待測電阻應(yīng)與保護電阻串聯(lián)使用.
(3)根據(jù)是連接電路時應(yīng)先連接主干路然后再連接并聯(lián)電路,注意正負極和量程.
(4)關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律和電阻定律求出電阻率的表達式即可.
(5)關(guān)鍵是讀數(shù)時要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀,注意半毫米刻度線是否露出.
(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電路中需要的最大電阻為:,所以變阻器應(yīng)選R1并且應(yīng)采用分壓式接法;電路中需要的最小電阻為:,為保護電流表應(yīng)與一保護電阻串聯(lián),所以排除電路A,再根據(jù)待測電阻滿足,可知電流表應(yīng)用外接法,所以應(yīng)排除電路D,由于待測電阻阻值太小,將電壓表直接測量時電壓太小無法讀數(shù),所以應(yīng)將待測電阻與保護電阻串聯(lián)后再與電壓表并聯(lián)才行,所以合理的電路應(yīng)是C;
(2)根據(jù)題(1)中的分析可知,變阻器應(yīng)選R1,并且應(yīng)采用分壓式接法;
(3)根據(jù)題(1)中分析可知電路連接圖如圖所示:
(4)圖C電路圖應(yīng)有: ①
根據(jù)電阻定律應(yīng)有: ②
聯(lián)立①②可得:
(5)螺旋測微器的讀數(shù)為:D=1mm+20.6×0.01mm=1.205(±0.002)mm;
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【題目】如圖所示,光滑斜面AB與一段粗糙的水平軌道BC通過光滑的圓弧平滑連接,水平軌道的右端與半徑為R的光滑半圓弧軌道CDE相切。兩質(zhì)量相同的小物塊P和Q分別置于斜面某一高度處和水平軌道的左端B點,F(xiàn)由靜止釋放P物塊,當其滑至斜面底端通過光滑圓弧段之后與小物塊Q發(fā)生碰撞,碰撞之后粘在一起沿水平軌道向右運動。已知兩物塊與水平軌道BC之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,BC長度為3R,重力加速度為g,兩小物塊均可視為質(zhì)點。若兩物塊能到達圓弧軌道的最高點E,求小物塊P釋放點的最小高度h。
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【題目】如圖所示,在某豎直平面內(nèi),光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點,BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧,彈簧一端固定,另一端恰好與管口D端平齊,一個質(zhì)量為1kg的小球放在曲面AB上,現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處靜止釋放小球,它與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,小球進入管口C端時,它對上管壁有FN=2.5mg的相互作用力,通過CD后,在壓縮彈簧過程中滑塊速度最大時彈簧彈性勢能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球在C處受到的向心力大。
(2)在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm;
(3)小球最終停止的位置。
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【題目】如圖,絕緣光滑圓環(huán)豎直放置,a、b、c為三個套在圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球,已知小球c位于圓環(huán)最高點,ac連線與豎直方向成60°角,bc連線與豎直方向成30°角,三個小球均處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是( 。
A. a、b、c小球帶同種電荷
B. a、b小球帶異種電荷,b、c小球帶同種電荷
C. a、b小球電量之比為
D. a、b小球電量之比為
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【題目】如圖所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上,當整個裝置被置于一水平向右的勻強電場中,小物塊恰好靜止.重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)水平向右電場的電場強度;
(2)若將電場強度減小為原來的,物塊的加速度是多大;
(3)電場強度變化后物塊下滑的距離L時的動能.
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【題目】如圖所示,橫向?qū)挾葹?/span>L、縱向?qū)挾茸銐虼蟮膮^(qū)域內(nèi),直線PQ兩側(cè)分別存在強度相同、方向相反但均垂直于紙面的勻強磁場.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從P點沿與PQ成θ=30°角的方向,以速度v射入下方磁場區(qū)域,粒子最終從Q點離開,不計粒子重力
(1)求磁場磁感應(yīng)強度最小值;
(2)撤去磁場,在紙面內(nèi)加一與初速度v垂直的勻強電場,仍使粒子從P點射入并經(jīng)過Q點,求電場強度的大。
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【題目】如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與一彈性橡皮繩相連,橡皮繩的另一端固定在地面上的A點,橡皮繩豎直時處于原長h。讓圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端時速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中 (整個過程中橡皮繩始終處于彈性限度內(nèi))( )
A.橡皮繩的彈性勢能一直增大
B.圓環(huán)的機械能先不變后減小
C.橡皮繩的彈性勢能增加了mgh
D.橡皮繩再次到達原長時圓環(huán)動能最大
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【題目】2019年1月3日,嫦娥四號探測器登陸月球,實現(xiàn)人類探測器首次月球背面軟著陸。為給嫦娥四號探測器提供通信支持,我國早在2018年5月21日就成功發(fā)射嫦娥四號中繼衛(wèi)星——鵲橋號,如圖所示。鵲橋號一邊繞拉格朗日點L2點做圓周運動,一邊隨月球同步繞地球做圓周運動,且其繞點的半徑遠小于點與地球間距離。(已知位于地、月拉格朗日L1、L2點處的小物體能夠在地、月的引力作用下,幾乎不消耗燃料,便可與月球同步繞地球做圓周運動)則下列說法正確的是( )
A. “鵲橋號”的發(fā)射速度大于11.2km/s
B. “鵲橋號”繞地球運動的周期約等于月球繞地球運動的周期
C. 同一衛(wèi)星在L2點受地月引力的合力與在L1點受地月引力的合力相等
D. 若技術(shù)允許,使“鵲橋號”剛好位于拉格朗日L2點,能夠更好地為嫦娥四號探測器提供通信支持
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【題目】已知地磁場類似于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場,地磁N極位于地理南極。如圖所示,在河北某中學(xué)實驗室的水平桌面上,放置邊長為L的正方形閉合導(dǎo)體線框abcd,線框的ad邊沿南北方向,ab邊沿東西方向,下列說法正確的是( )
A. 若使線框向東平移,則a點電勢比d點電勢低
B. 若使線框向北平移,則a點電勢等于b點電勢
C. 若使線框向上平移,則a點電勢比d點電勢低
D. 若使線框向上平移,則a點電勢等于b點電勢
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