【題目】導(dǎo)電玻璃是制造LCD的主要材料之一,為測量導(dǎo)電玻璃的電阻率,某小組同學選取了一個長度為L的圓柱體導(dǎo)電玻璃器件,上面標有“3V,L”的字樣,主要步驟如下,完成下列問題。
(1)首先用螺旋測微器測量導(dǎo)電玻璃的直徑,示數(shù)如圖甲所示,則直徑d=________mm。
(2)然后用歐姆表×100檔粗測該導(dǎo)電玻璃的電阻,表盤指針位置如圖乙所示,則導(dǎo)電玻璃的電阻約為________Ω。
(3)為精確測量在額定電壓時的阻值,且要求測量時電表的讀數(shù)不小于其量程的,滑動變阻器便于調(diào)節(jié),他們根據(jù)下面提供的器材,設(shè)計了一個方案,請在答題卡上對應(yīng)的虛線框中畫出電路圖,標出所選器材對應(yīng)的電學符號_____________。
A.電流表(量程為60mA,內(nèi)阻約為3Ω)
B.電流表(量程為2mA,內(nèi)阻=15Ω)
C.定值電阻=747Ω
D.定值電阻=1985Ω
E.滑動變阻器R(0~20Ω)一只
F.電壓表V(量程為10V,內(nèi)阻)
G.蓄電池E(電動勢為12V,內(nèi)阻很小)
H.開關(guān)S一只,導(dǎo)線若干
(4)由以上實驗可測得該導(dǎo)電玻璃電阻率值=______(用字母表示,可能用到的字母有長度L、直徑d、電流表、的讀數(shù)、,電壓表讀數(shù)U,電阻值、、、、)。
【答案】 1.990 500
【解析】(1)螺旋測微器的固定刻度為1.5mm,可動刻度為49.0×0.01mm=0.490mm,所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.490mm=1.990mm(1.989~1.991mm均正確 )
(2)表盤的讀數(shù)為5,所以導(dǎo)電玻璃的電阻約為5×100Ω=500Ω。
(3)電源的電動勢為12V,電壓表的量程為10V,滑動變阻器的電阻為20Ω,由于滑動變阻器的電阻與待測電阻的電阻值差不多,若串聯(lián)使用調(diào)節(jié)的范圍太小,所以滑動變阻器選擇分壓式接法; 流過待測電阻的電流約為:I==0.006A=6mA,兩電壓表量程均不合適;
同時由于電壓表量程為10V,遠大于待測電阻的額定電壓3V,故常規(guī)方法不能正常測量;
所以考慮用電流表改裝成電壓表使用,同時電壓表量程為10V,內(nèi)阻RV=1kΩ,故滿偏電流為10mA,符合要求,故將電壓表充當電流表使用,電流表A2與R2串聯(lián)充當電壓表使用,改裝后量程為4V,可以使用,由于改裝后電表已知,故內(nèi)外接法均可,故電路圖如圖所示;
(4)根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知,待測電阻中的電流:I=-I2
電壓:Ux=I2(R2+RA2)
由歐姆定律可知電阻:Rx=
根據(jù)電阻定律可知:R=ρ
而截面積:S=π
聯(lián)立解得:ρ=
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【題目】如圖所示為某靜電除塵裝置的原理圖,廢氣先經(jīng)過一個機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū).圖中虛線是某一帶負電的塵埃(不計重力)僅在電場力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡,A、B兩點是軌跡與電場線的交點.不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電量變化,則以下說法正確的是
A. A點電勢高于B點電勢
B. 塵埃在A點的加速度大于在B點的加速度
C. 塵埃在遷移過程中做勻變速運動
D. 塵埃在遷移過程中電勢能一直在增大
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【題目】公園的湖面上修建了一個伸向水面的觀景平臺,如圖所示為其豎直截面圖,水平湖底上的P點位于觀景平臺右側(cè)邊緣正下方,觀景平臺下表面距湖底的高度為H=4m,在距觀景平臺右側(cè)邊緣正前方d=4m處有垂直湖面足夠大的宣傳布幕.在P點左側(cè)l=3m處湖底上的Q點安裝有一單色光光源(可視為點光源).已知水對該單色光的折射率n=,當水面與觀景平臺的下表面齊平時,只考慮在圖中截面內(nèi)傳播的光,求:
①該光源發(fā)出的光照射到布幕上的最高點距水面的高度h;
②該光源發(fā)出的光能射出水面的最遠位置距觀景平臺右側(cè)的最遠距離s.
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【題目】某國成功發(fā)射了一顆地球的衛(wèi)星,該衛(wèi)星在近地點高度為494.6km、遠地點高度為500km的軌道上運行,已知地球同步衛(wèi)星的高度約為36000km,關(guān)于該衛(wèi)星下列表述正確的是
A. 該衛(wèi)星的運行周期小于地球自轉(zhuǎn)周期
B. 該衛(wèi)星不可能在赤道正上方
C. 該衛(wèi)星在軌道上運行到近地點時的加速度大于在地球赤道上的物體隨地球一起自轉(zhuǎn)的向心加速度
D. 該衛(wèi)星在軌道上運行過程中動能保持不變
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【題目】如圖所示,間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌彎成“∠”形,底部導(dǎo)軌面水平,傾斜部分與水平面成θ角,導(dǎo)軌上端與阻值為R的固定電阻相連,整個裝置處于磁感應(yīng)強度方向豎直向上、大小為B的勻強磁場中,導(dǎo)體棒ab和cd均垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌間接觸良好。兩導(dǎo)體棒的電阻值均為R,其余部分電阻不計。當導(dǎo)體棒cd沿底部導(dǎo)軌向右以速度v勻速滑動時,導(dǎo)體棒ab恰好在傾斜導(dǎo)軌上處于靜止狀態(tài),導(dǎo)體棒ab的重力為mg,則
A. 導(dǎo)體棒cd兩端電壓為BLv
B. t時間內(nèi)通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為
C. 導(dǎo)體棒ab所受安培力為mgtanθ
D. cd棒克服安培力做功的功率為
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【題目】小型手搖發(fā)電機線圈共N匝,每匝可簡化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場視為勻強磁場,方向垂直于線圈中心軸OO′,線圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動,如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0,不計線圈電阻,則發(fā)電機輸出電壓
A. 峰值是e0 B. 峰值是2e0
C. 有效值是 D. 有效值是
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【題目】如圖所示,半徑為L1=2 m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下半圓各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B1=T。長度也為L1、電阻為R的金屬桿ab,一端處于圓環(huán)中心,另一端恰好搭接在金屬環(huán)上,繞著a端沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω=rad/s。通過導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中(連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸,圖中的定值電阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的總阻值為4R),圖中的平行板長度為L2=2 m,寬度為d=2 m.圖示位置為計時起點,在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v0=0.5 m/s向右運動,并恰好能從平行板的右邊緣飛出,之后進入到有界勻強磁場中,其磁感應(yīng)強度大小為B2,左邊界為圖中的虛線位置,右側(cè)及上下范圍均足夠大。(忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻,忽略電容器的充放電時間,忽略帶電粒子在磁場中運動時的電磁輻射的影響,不計平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力)求:
(1)在0~4 s內(nèi),平行板間的電勢差UMN;
(2)帶電粒子飛出電場時的速度;
(3)在上述前提下若粒子離開磁場后不會第二次進入電場,則磁感應(yīng)強度B2應(yīng)滿足的條件。
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【題目】如圖,正方形導(dǎo)線框abcd的邊長為L=10cm,線框平面位于豎直平面內(nèi),上下兩邊處于水平狀態(tài).當它從某高處落下時通過一勻強磁場,磁場方向垂直于線框平面,線框的ab邊剛進入磁場時,由于安培力的作用使得線框恰能勻速運動.已知磁場的寬度h=4L,線框剛進入磁場時的速度v0=2.5m/s.那么若以向下為力的正方向,則線框通過磁場區(qū)域過程中所受安培力的圖象可能是以下四圖中的( 。
A. B.
C. D.
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【題目】一粗細均勻的U形管ABCD的D端封閉,A端與大氣相通。用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管的CD一側(cè),如圖甲所示。環(huán)境溫度T1=300K時,管中AB、CD兩側(cè)的水銀面高度平齊h1=15cm,AB、CD管高相同 h2=35cm,BC兩柱心寬度h3=5cm,現(xiàn)將U形管繞C點順時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°后如圖乙所示,此過程沒有水銀漏出。大氣壓強取P0=75 cmHg,U形管的橫截面積S=0.4cm2。
(i)求此時CD側(cè)空氣柱長度l1;
(ii)若環(huán)境溫度提高至T2時,AB、CD兩側(cè)的水銀面又對齊,求此時溫度T2。
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