有一根细而均匀的导电材料样品(如图a所示),截面为同心圆环(如图b所示),此样品长L约为3cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,因该样品的内径太小,无法直接量.现提供以下实验器材:
A.20等分刻度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程50mA,内阻r1=100Ω)
D.电流表A2(量程100mA,内阻r2大约为40Ω)
E.电流表A3(量程3A,内阻r3大约为0.1Ω)
F.滑动变阻器R(0﹣10Ω,额定电流2A)
G.直流电源E(12V,内阻不计)
H.导电材料样品Rx(长L约为3cm,电阻Rx约为100Ω)
I.开关一只,导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图c甲所示,其示数L=_____mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图d所示,其示数D=_____mm.
(2)请选择合适的仪器,在图e中画出最佳实验电路图,并标明所选器材前的字母代号________.
(3)若用已知物理量的符号和直接测量的物理量的符号来表示,则待测电阻阻值Rx=_________,样品的内径d =_____________
某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时,采用如图甲所示的装置,通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力,通过加减钩码来改变小车总质量M.
(1) 实验中需要平衡摩擦力,应当取下_________(选填“小车上的钩码” 或“小托盘和砝码”),将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上运动时,纸带上打出来的点________。
(2) 图乙为实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,所用交流电的频率为50 Hz,从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.30 cm,x4=7.85 cm,x5=9.41 cm,x6=10.96 cm.小车运动的加速度大小为____m/s2(结果保留三位有效数字)。
照射到金属表面的光能使金属中的电子逸出,可以用图甲的电路研究电子发射的情况。如图甲所示,阴极K在受到光照时能够发射电子,阳极A吸收阴极K发出的光电子,在电路中形成光电流。K与A之间电压的大小U(U>0)可以调整,图乙中横轴的右半轴对应图甲所示的电源极性连接,左半轴表示的是电源反接后的电压大小。现得到图乙所示的在光照条件不变的情况下,光电流I随着所加电压U变化的图象,根据电流的定义(I=q/t)可知
A. 电压由0到U1,光电流越来越大,说明单位时间内逸出光电子的个数越来越多
B. 饱和电流说明单位时间内阴极K发射的光电子的数目是一定的
C. 遏制电压的存在意味着光电子具有一定的初动能,且有上限
D. 电源反接后,当U>UC时,I=0,说明没有电子从K极逸出
如图所示,绝缘的轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球(小球与弹簧不拴接),整个系统处在方向竖直向上的匀强电场中。开始时,整个系统处于静止状态,现施加一外力F,将小球向下压至某一位置,然后撤去外力,使小球从静止开始向上运动。设小球从静止开始向上运动到离开弹簧的过程中,电场力对小球所做的功为W1,小球克服重力所做的功为W2,小球离开弹簧时的速度为v.不计空气阻力,则在上述过程中
A. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B. 小球的重力势能增加了W2
C. 小球的电势能减少了W1
D. 小球的机械能增加了
空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场,在该空间内建立如图所示的坐标系。在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入质量和电荷量均相同、且带电性质也相同的带电粒子(粒子重力不计),由于粒子的入射速率v(v>0)不同,有的粒子将在电场中直接通过y轴,有的将穿出电场后再通过y轴.设粒子通过y轴时,离坐标原点的距离为h,从P到y轴所需的时间为t.则
A. 由题设条件可以判断出粒子的带电性质
B. 对h≤d的粒子,h越大,t越大
C. 对h≤d的粒子,在时间t内,电场力对粒子做的功不相等
D. h越大的粒子,进入电场时的速率v也越大
地球同步卫星距赤道的高度约为36000km,运行速率为v1, 加速度大小为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径越为6400km,则
A. a1与a2的比值约为5.6 B. a1与a2的比值约为0.18
C. v1与v2的比值约为0.15 D. v1与v2的比值约为0.39