2010年诺贝尔物理学奖授予两位俄裔科学家,以表彰他们在石墨烯材料开发领域的.突破性研究”.石墨烯可来源于铅笔芯,某校A、B两个兴趣小组想探究铅笔芯的电阻率,他们在老师的指导下各自选取一段长为L、横截面积为S的粗细均匀的铅笔芯,根据所学知识设计了不同的方案进行如下实验:
①A组方案:实验电路如图1所示(整根铅笔芯连在电路中).主要步骤如下,请完成相关推算:
a.图2是该方案所用器材的实物图,图中已连好部分导线,请用笔画线代替导线将电路图补充完整.
b.实验中测出多组U、I数据;
c.将测量数据描在图3所示的坐标纸上.请在图3中完成该铅笔芯的U-I图线,并根据图线求出其电阻值R=______Ω.
d.由
求得铅笔芯的电阻率.
②B组方案:实验电路如图4所示.主要步骤如下,请完成相关推算:
a.闭合开关Sl,单刀双掷开关S2扳到“1”位置,调节变阻器R',使电压表为某一适当的读数,测量并记下金属滑环到铅笔芯左端O点的距离Li;
b.保持R'不变,开关S
2扳到“2”位置,调节电阻箱R,使电压表的读数与开关S2位于“1”位置时相同,此时电阻箱各旋钮情况如图5所示,则这段长度为Li的铅笔芯的阻值为______Ω;
c.移动金属滑环,重复a、b步骤.记下多组R、L数据,画出R-L图线,求出该铅笔芯的电阻率.
③从电压表内阻对实验结果的影响考虑,较合理的方案是______组(填“A”或“B“).
考点分析:
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如图所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成.光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度,导轨标尺可以测出两个光电门间的距离,另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是______ (选填字母代号)
A.用该装置可以测出滑块的加速度
B.用该装置验证牛顿第二定律时,要保证拉力近似等于沙桶的重力,必须满足M≥m
C.可以用该装置验证机械能守恒定律,但必须满足M≥m
D.用该装置可以验证动能定理.
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如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手固定C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m,C的质量为4m.细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时B获得最大速度.则下列说法正确的是( )
A.物体C克服绳拉力做的功等于C减少的重力势能
B.物体B速度最大时,弹簧弹性势能最小
C.从C释放到B达到最大速度的过程中,C减少的机械能等于B增加的机械能
D.斜面倾角α=30°
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两磁感应强度均为B的匀强磁场区I、III,方向如图示,两区域中间为宽为S的无磁场区II,有一边长为L(L>S)、电阻为R的均匀正方形金属线框abcd置于I区域,ab边与磁场边界平行,现拉着金属框以速度V向右匀速运动,则( )
A.当ab边刚进入中央无磁场区域II时,ab两点间电压为
B.当ab边刚进入磁场区域III时,通过ab边的电流大小为
,方向由b→a
C.把金属框从I区域完全拉入III区域过程中,拉力所做功为
D.当cd边刚出II区域到刚进入III区域的过程中,回路中产生的焦耳热为
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如图所示为一交流发电机构造示意图,当线圈沿逆时针方向匀速转动时,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图所示.若该线圈的电阻为1Ω,外接灯泡的电阻为9Ω( )
A.电路中电流方向每秒钟改变100次
B.电压表的示数为6V
C.在t=l×10
-2s的时刻,穿过线圈磁通量为零
D.若线圈转动角速度变为50πrad/s,则电动势有效值为3V
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如图所示,虚线表示等势面,有一带电粒子只在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示,a、b、c为轨迹上三个点,依此可判断出( )
A.该粒子带正电
B.a点电势高于c点电势
C.粒子从a到c电场力做负功
D.粒子在b点电势能小于在c点电势能
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