【題目】有一根細(xì)而均勻的管狀導(dǎo)電原件(如圖所示),此原件長L約為3cm,電阻約為100 Ω ,已知這種材料的電阻率為,因該樣品的內(nèi)圓直徑太小,無法直接測量,為了測量其內(nèi)圓直徑可先測其電阻Rx,現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材:
A.20分度的游標(biāo)卡尺
B.螺旋測微器
C.電流表A1(量程50mA,內(nèi)阻r1為100 Ω)
D.電流表A2(量程100mA,內(nèi)阻r2約為40 Ω)
E.電流表A3(量程1A,內(nèi)阻r3約為0.1 Ω)
F.滑動(dòng)變阻器R1(20 Ω ,額定電流1A)
G.滑動(dòng)變阻器R2(0~20kΩ ,額定電流0.1A)
H.直流電源E(12V,內(nèi)阻不計(jì))
I.導(dǎo)電材料樣品Rx(長約為3cm,電阻Rx約為100 Ω)
J.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干
(1)用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度如圖所示,其示數(shù)L=________mm;用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖所示,其示數(shù)D=________mm。
(2)為了盡可能精確地測量原件電阻Rx,請?jiān)O(shè)計(jì)合適電路,選擇合適電學(xué)儀器,在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,所選器材注意角標(biāo)區(qū)分________。
(3)除了需要測量樣品長度L、外徑D外,還需要測量__________________,用已知物理量的符號和測量的符號來表示樣品的內(nèi)徑d=_________________。
【答案】 (1)30.25 3.204~3.206 (2)如圖;
(3)電流表A1示數(shù)I1、電流表A2示數(shù)I2
【解析】(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為:L=30mm+7×0.05mm=30.35mm
螺旋測微器測得該樣品的外徑為:d=3mm+20.6×0.01mm=3.206mm.
(2)通過電阻的最大電流大約I=A=120mA,3A電流表量程偏大,另外兩個(gè)電流表中,D電流表的滿偏電流大于C電流表的滿偏電流,又C電流表內(nèi)阻為定值,根據(jù)歐姆定律與串并聯(lián)知識(shí),應(yīng)將C電流表與待測材料并聯(lián)后再與D電流表串聯(lián),又因滑動(dòng)變阻器阻值太小應(yīng)用分壓式接法,可設(shè)計(jì)電路圖如圖所示.
(3)設(shè)A1電流表示數(shù)為I1,A2電流表示數(shù)為I2,由歐姆定律可得待測電阻阻值 .
又由電阻定律: .
聯(lián)立解得: .
故除了需要測量樣品長度L、外徑D外,還需要測量電流表A1示數(shù)I1、電流表A2示數(shù)I2.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了提高運(yùn)動(dòng)員奔跑時(shí)下肢向后的蹬踏力量,在訓(xùn)練中,讓運(yùn)動(dòng)員腰部系繩拖著汽車的輪胎奔跑,已知運(yùn)動(dòng)員在奔跑中拖繩上端到地面的高度為1.2 m,且恒定。輕質(zhì)無彈性的拖繩長2.4 m,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為60 kg,車胎質(zhì)量為10 kg,車胎與跑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.7,如圖甲所示,將運(yùn)動(dòng)員某次拖著汽車的輪胎奔跑100 m當(dāng)做連續(xù)的過程,簡化處理后的v t圖像如圖乙所示,g取10 m/s2, =1.73,不計(jì)空氣阻力影響,求:
(1)運(yùn)動(dòng)員加速過程中的加速度大小及跑完100 m所用時(shí)間;
(2)在加速階段,拖繩的張力大小及運(yùn)動(dòng)員受到地面的摩擦力的大小。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過O點(diǎn)垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng),其在紙面上的長度為L1,垂直紙面的寬度為L2。在膜的下端(圖中A處)掛有一平行于轉(zhuǎn)軸,質(zhì)量為m,長為L2的導(dǎo)體棒使膜成平面。在膜下方水平放置一足夠大的太陽能光電池板,能接收到經(jīng)反射膜反射到光電池板上的所有光能,并將光能轉(zhuǎn)化成電能。光電池板可等效為一個(gè)電池,輸出電壓恒定為 U;輸出電流正比于光電池板接收到的光能(設(shè)垂直于入射光單位面積上的光功率保持恒定)。導(dǎo)體棒處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中,并與光電池構(gòu)成回路,流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流垂直紙面向外(注:光電池與導(dǎo)體棒直接相連,連接導(dǎo)線未畫出)。
(1)現(xiàn)有一束平行光水平入射,當(dāng)反射膜與豎直方向成θ=60°時(shí),導(dǎo)體棒處于受力平衡狀態(tài),求此時(shí)電流強(qiáng)度的大小和光電池的輸出功率;
(2)當(dāng)θ變成45°時(shí),光電池輸出電流I`與60°時(shí)輸出電流I之比為多少;
(3)當(dāng)θ變成45°時(shí),光電池除維持導(dǎo)體棒平衡外,還能輸出多少額外電功率?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢E=30V,內(nèi)阻, ,滑動(dòng)變阻器的總電阻。間距d=0.1m的兩平行金屬板M、N水平放置,閉合開關(guān)K,板間電場視為勻強(qiáng)電場,板間豎直放置一根長也為d的光滑絕緣細(xì)桿AB,帶負(fù)電小球C穿過細(xì)桿,小球質(zhì)量m=0.01kg、電荷量C(可視為點(diǎn)電荷,不影響電場的分布)。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片p,使小球C恰能靜止在A處,重力加速度g=10m/s2.
(1)求M、N兩極板間的電壓以及滑動(dòng)變阻器pb段的阻值R2;
(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使pb段的阻值R3=7.5Ω,待電場重新穩(wěn)定后釋放小球C,求小球C到達(dá)桿的中點(diǎn)O時(shí)的速度大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,AB是傾角為θ=30°的粗糙直軌道,BCD是光滑的圓弧軌道,AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切,圓弧的半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可以看做質(zhì)點(diǎn))從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng).已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高,物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中在AB軌道上通過的路程為s.求:
(1)物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ;
(2)最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí),對圓弧軌道的壓力;
(3)為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D,釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L′至少多大.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是用干涉法來檢查某塊厚玻璃板上表面是否平整的裝置,所用紅色光是用普通光源加紅色濾色光片產(chǎn)生的,從上往下觀察到的干涉條紋如圖所示,則下列判斷正確的是( )
A. 若觀察到的條紋如圖甲所示,則說明厚玻璃板上表面是平整的
B. 若觀察到的條紋如圖乙所示,則厚玻璃板上表面有下凹的位置
C. 若觀察到的條紋如圖乙所示,則厚玻璃板上表面有上凸的位置
D. 若是用黃色濾色光片產(chǎn)生的黃色光做該實(shí)驗(yàn),則干涉條紋變密
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為、長為的木板放在水平面上,木板與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為.將質(zhì)量的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),以的速度從木板的左端水平拋射到木板上(如圖所示),小木塊與木板面的動(dòng)摩擦因數(shù)為(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力, ).則以下判斷中正確的是( )
A. 木板一定靜止不動(dòng),小木塊不能滑出木板
B. 木板一定靜止不動(dòng),小木塊能滑出木板
C. 木板一定向右滑動(dòng),小木塊不能滑出木板
D. 木板一定向右滑動(dòng),小木塊能滑出木板
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