17. ①圖中讀出金屬絲的直徑d為______________mm.
②在用伏安法測定金屬絲的電阻(阻值約為4Ω)時,除被測的電阻絲外,還有如下供選擇的實驗器材:
直流電源:電動勢約4.5V,內(nèi)阻很小;
電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻RA1等于1Ω;
電流表A2:量程0~3.0A,內(nèi)阻RA2約0.025Ω;
電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ;
滑動變阻器R1:最大阻值10Ω;
滑動變阻器R2:最大阻值50Ω;
開關(guān)、導(dǎo)線等.
在可供選擇的器材中,應(yīng)該選用的電流表是____,應(yīng)該選用的滑動變阻器是____.
③據(jù)所選的器材,在方框中畫出實驗電路圖.
④若按照以上電路圖測出電流值為I,電壓值為U,金屬絲長度為L,則電阻率的表達(dá)式為: = ,忽略測量讀數(shù)中的偶然誤差,則算出的電阻率與真實值相比:___________(填”偏大” “偏小””相等”). 【答案】①0.520 mm;②, ;③如圖所示④相等
【解析】
③電路圖如下:
④由閉合電路歐姆定律可知:若電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,則金屬絲電阻為,再由電阻定律,,聯(lián)立可得;電流表內(nèi)接法的主要誤差來自于電流表分壓,但是由于電流表內(nèi)阻已知,可以排除這種誤差,故測量值等于真實值。
考點:電阻的測量
【導(dǎo)師點睛】此題考查了伏安法測電阻實驗;注意螺旋測微器精確度為0.01mm,需要估讀,讀數(shù)時注意半毫米刻度線是否露出.在要求電流或電壓從零調(diào)或變阻器的全電阻較小時應(yīng)用分壓式接法。三、計算題:(共3題18題8分19題10分,20題10分,共28分)
18.如圖所示,一電動遙控小車停在水平地面上,小車質(zhì)量M=3kg,質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點)靜止于車板上某處A,物塊與車板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,現(xiàn)使小車由靜止開始向右行駛,當(dāng)運動時間t1=1.6s時物塊從車板上滑落,已知小車的速度v隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示,小車受到地面的摩擦阻力是小車對地面壓力的 ,不計空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,求: (1)物塊離開小車時,物塊的速度大小; (2)0:1.6s時間內(nèi)小車的牽引力做的功W
【答案】(1)1.6m/s(2)17J 其中 解得 F1=14N 小車的位移 s1=×2×1m=1m 在1-1.6s時間內(nèi),牽引力 F2=k(M+m)g+f=5N 由題圖乙得小車的位移大小 s2=2×0.6m=1.2m 所以0~1.6s時間內(nèi)小車的牽引力做的功 W=F1s1+F2s2 代入數(shù)據(jù)解得 W=17J 牛頓第二定律19.如圖所示,水平向左的勻強(qiáng)電場中,用長為l的絕緣輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一小球,小球質(zhì)量為m,帶電量為+q,將小球拉至豎直位置最低位置A點處無初速釋放,小球?qū)⑾蜃髷[動,細(xì)線向左偏高豎直方向的最大角度θ=74°. (1)求電場強(qiáng)度的大小E; (2)將小球向左擺動的過程中,對細(xì)線拉力的最大值; (3)若從A點處釋放小球時,給小球一個水平向左的初速度v0,則為v0的大小應(yīng)滿足什么條件?
【答案】(1)(2)mg(3)
【解析】
小球在時,由重力電場力與細(xì)線的拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:20.如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻r=R,定值電阻R1和R2的阻值均為R。平行板電容器接在R2兩端,兩極板長度和距離均為d,足夠大屏幕與電容器右端距離為d,OO1為電容器中心軸線。一個不計重力、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點以一定的初速度沿OO1方向射入電場,離開電場時的位置與電容器下極板的距離為。
(1)求粒子射入電場時的初速度大小。
(2)若將平行板電容器沿豎直中線等分為兩部分后均并聯(lián)在R2兩端。左半部分不動,右半部分向右平移,求粒子打在屏幕上的位置與OO1的距離。
(3)若將平行板電容器沿豎直中線等分為兩部分后均并聯(lián)在R2兩端,將右半部分向右平移x,求粒子打在屏幕上的位置與OO1的最小距離。
(2)(3)
【解析】
試題分析:(1)由閉合電路歐姆定律得電容器兩端電壓為: 設(shè)粒子射入電場的初速度為v0,在平行板間做類平拋運動 有,,d=v0t, 由聯(lián)立解得:. 粒子離開左側(cè)電場后做勻速運動,側(cè)移距離 粒子在兩電場中的合軌跡不變,故粒子從O點到離開右側(cè)電場時側(cè)移距離 粒子打在屏幕上位置與OO1的距離為. (3)粒子能從右側(cè)電場射出,有,得x≤d 粒子打在屏幕上位置與OO1的距離為 當(dāng)x=d時,y′最小,得.