题目内容

2．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm．
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某次测量结果如图1所示，其读数应为0.399mm（该值接近多次测量的平均值）
（2）用伏安法测金属丝的电阻RX，实验所用器材为：
电池组（电动势为3V，内阻约为1Ω），
电流表（内阻约为0.1Ω），
电压表（内阻约为3kΩ），
滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流为2A）
开关，导线若干．
某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上实验数据可知，他们测量RX是采用图2中甲和乙中的图甲（选填“甲”或“乙”）

（3）如图3是测量RX的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据图所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已经标出了与测量数据相对应的四个点，请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线，由图线得到金属丝的阻值RX=4.5Ω（保留两位有效数字）．
（5）根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为C（填选项前的序号）
A、1×10-2Ω•m    B、1×10-3Ω•m     C、1×10-6Ω•m    D、1×10-8Ω•m．

分析 （1）关于螺旋测微器的读数，要先读出固定刻度，再读出可动刻度，然后相加即可得出结果．
（2）根据数据比较电压表、电流表和被测电阻的阻值关系，确定可采取的电路．
（3）按照电路原理图进行实物图的连接，注意导线不能交叉和滑动变阻器的连接方式．
（4）根据图上所标的点，做出U--I图线，从而可得出电阻值
（5）把以上数据代入电阻定律，可得出结果．

解答 解：（1）固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0mm+39.9×0.01mm=0.399mm；
（2）由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约5Ω．则有Rx＜$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$，属于小电阻，用外接法测量误差小，由（3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法，故选甲．
（3）注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合（2）可知应该连接成外接分压接法（甲）那么在连线时断开开关且使Rx两端的电压为0．先连外接电路部分，再连分压电路部分，此时滑片P必须置于变阻器的左端．实物图如右图所示，
（4）描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后出U-I图线．如右图所示；其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U-I图线上，有：
Rx=$\frac{1}{0.22}$=4.5Ω；
（5）根据电阻定律R=ρ$\frac{L}{S}$，得ρ=R$\frac{S}{L}$，代入数据可计算出ρ=1×10-6Ω•m，故选：C．
故答案为：（1）0.399；（2）甲；（3）如图所示；（4）4.5；（5）C．

点评 该题是综合性较强的题，解答时注意一下几方面：
1、对于长度的测量注意高中所要求的游标卡尺和螺旋测微器的使用方法，读书时是固定刻度的值与可动刻度的值得和．
2、会根据电压表、电流表及被测电阻的阻值关系，确定电流表是内接还是外接．
3、实物连接时，注意导线不能相交叉，并且要注意闭合电建时，分压电路的输出端电压要为零．
4、会用电阻定律来求解导线的电阻率．

练习册系列答案
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12．在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l．用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx．
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13．如图所示，六个点电荷分布在边长为a的正六边形的六个顶点处，除一处的电荷量为-q外，其余各处的电荷量均为+q，MN为其正六边形的一条中线，M、N为中线与正六边形边长相交的两点，则下列说法正确的是（　　）
A．M、N两点电势相等
B．沿直线从M到N移动负电荷，电势能一直增大
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10．如图所示，两平行金属板间匀强电场E=50N/C，一带电油滴恰好在两板间（g=10N/kg）
求①带电油滴的比荷？（电荷量与质量之比）
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17．质量为m、长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，磁场方向竖直向上，电流为I时导线平衡，则以下说法正确的是（　　）
①导线受安培力的方向为沿斜面向上；
②导线受安培力的方向为水平向右；
③导线对斜面的压力大小为$\frac{mg}{cosθ}$；
④导线对斜面的压力大小为mgcosθ；
⑤导线对斜面的压力大小为$\frac{BIL}{sinθ}$．
A．①④B．①⑤C．②③⑤D．②③
7．在磁场中某一点，已经测出一段0.5cm长的导线中通入0.01A电流时，受到的安培力为5.0×10-6 N，则下列说法正确的是（　　）
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B．该点磁感应强度大小一定不大于0.1 T
C．该点磁感应强度大小一定不小于0.1 T
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11．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．

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A．4.8×10-13CB．4.8×10-18CC．1.6×10-18CD．4.8×10-15 C

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