如图甲所示,测量电阻丝的电阻率,电阻丝的电阻约为20 Ω。先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。除电池组E(电动势为3.0 V,内阻约1 Ω)、电阻箱R(0~999.9 Ω)、开关、导线若干,可供选择的器材还有:
电流表A1(量程0~100 mA,内阻约5 Ω)
电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω)
(1)实验操作步骤如下:
A. 用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E. 断开开关,改变___________的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次的R和L数据;
F. 断开开关;
(2)如图乙,用螺旋测微器测量电阻丝直径为d =______ mm;
(3)电流表应选择____(选填“A1”或“A2”);
(4)用记录的多组R和L的数据,绘出了如图丙所示图线,截距分别为R0和L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式=______(用给定的字母表示)。
为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,轻弹簧的一端与滑块相接,另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图所示),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放,由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度v,如下表所示:
弹簧劲度系数 | k | 2k | 3k | 4k | 5k | 6k |
v/(m·s-1) | 0.71 | 1.00 | 1.22 | 1.41 | 1.58 | 1.73 |
v2/(m2·s-2) | 0.50 | 1.00 | 1.49 | 1.99 | 2.49 | 2.99 |
v3/(m3·s-3) | 0.36 | 1.00 | 1.82 | 2.80 | 3.94 | 5.18 |
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示,读得 d=________mm;
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=________;
(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是__________。
如图所示,在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道,外圆内表面光滑,内圆外表面粗糙,一质量为的小球从轨道的最低点以初速度向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.若使小球在最低点的速度大于,则小球在整个运动过程中,机械能守恒
B.若小球要做一个完整的圆周运动,小球在最低点的速度必须大于等于
C.若,则小球在整个运动过程中克服摩擦力做功等于
D.若小球第一次运动到最高点,内圆对小球的支持力为,则小球在最低点对外圆环的压力为
如图所示,电阻不计的矩形导线框绕中心轴做匀速圆周运动,导线框匝数=100,面积m2,转动周期s,线框平面内充满磁感应强度为T的匀强磁场。在线框的右边接一含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数比为︰=2︰1,灯泡标有“36 V,18W”字样,电流表和电压表均为理想交流电表。调节滑动变阻器R的滑片,当电流表示数为0.8A时,灯泡L刚好正常发光,则( )
A.电压表的示数为40V
B.定值电阻的阻值为5
C.在0~π×10-2s的时间内,通过小灯泡L的电荷量为7.85×10-3C
D.当滑动变阻器R的滑片向下滑动时,电流表示数变大,电压表示数变小
在用磁场进行自动控制的系统中需要一种霍尔元件,它是利用霍尔效应制成的元件。其原理如图所示,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为,厚为,金属导体中单位体积内的自由电子数,将金属导体放在与侧面垂直的匀强磁场中,当通以图示方向电流时,在导体上、下表面间用电压表可测得电压为。自由电子的电荷量为,则下列判断正确的是( )
A.上表面电势高
B.下表面电势高
C.该匀强磁场的磁感应强度
D.该匀强磁场的磁感应强度
如图所示,倾角为θ的足够长传送带沿顺时针方向转动,转动速度大小为v1,一个物体从传送带底端以初速度大小v2(v2>v1)上滑,同时物块受到平行传送带向上的恒力F作用,物块与传送带间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块运动的v-t图象不可能是( )
A.A B.B C.C D.D