(10分)某实验小组设计如图甲所示电路探究硅光电池,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表V1量程选用3 V,内阻为6.0 kΩ;电压表V2量程选用15 V,内阻约为30 kΩ;R0为保护电阻;直流电源电动势E约为12 V,内阻不计.(硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件)
①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路.
②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1、U2.
(ⅰ)某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1= V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为________mA(保留两位小数).
(ⅱ)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1、U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点.请你标出余下的4个坐标点,并绘出Ix-Ux图线.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
U1/V | 0.00 | 0.00 | 0.06 | 0.12 | 0.24 | 0.42 | 0.72 | 1.14 | 1.74 |
U2/V | 0.0 | 1.0 | 2.1 | 3.1 | 4.2 | 5.4 | 6.7 | 8.1 | 9.7 |
Ux/V | 0.0 | -1.0 | -2.0 | -3.0 | -4.0 | -5.0 | -6.0 | -7.0 | -8.0 |
Ix/mA | 0.00 | 0.00 | -0.01 | -0.02 | -0.04 | -0.07 | -0.12 | -0.19 | -0.29 |
(ⅲ)由Ix-Ux图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成 (填“线性”或 “非线性”)关系.
(6分)某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz.实验步骤如下:
A.按图甲所示,安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;
D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.
根据以上实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法正确的是 .
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B. 弹簧测力计的读数为小车所受合外力
C.实验过程中砝码处于超重状态
D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度为 m/s2.(结
果保留2位有效数字)
(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像(见上图),与本实验相符合是____________.
如右图,为探讨霍尔效应,取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体, 給金属导体加与侧面垂直的匀强磁场B, 且通以图示方向的电流I时, 用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U. 已知自由电子的电荷量为e. 下列说法中正确的是
A. M板比N板电势低
B. 导体单位体积内自由电子数越多, 电压表的示数越大
C. 导体中自由电子定向移动的速度为v=U/B
D. 导体单位体积内的自由电子数为
如下图所示,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接电阻R0、R1和R2.电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计,如图所示,当开关S闭合后
A.V1、V2示数变小,变压器的输出功率减小
B.A1、A2示数变大,变压器的输出功率增大
C.A1示数不变、A2示数变大,变压器的输出功率减小
D.V1示数不变、V2示数变小,变压器的输出功率增大
如右图所示,小物体A与传送带相对静止,传送带(倾角为θ)以逆时针方向加速度为a加速转动时(重力加速度为g).
A.只有a > gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
B.只有a < gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
C.只有a = gsinθ,A才不受传送带的摩擦力作用
D.无论a为多大,A都受沿传送带向上的静摩擦力作用
如右图所示,真空中有两等量异种点电荷A、B,在两点间取一正五角星形路径abcdefghija,五角星的中心与A、B的中点重合,其中af连线与AB连线垂直.现将一电子沿该路径逆时针移动一周,下列判断正确的是
A.e点和g点的电场强度相同
B.a点和f点的电势相等
C.电子从g点到f点再到e点过程中,电势能先增大后减小
D.电子从f点到e点再到d点过程中,电场力先做正功后做负功