题目内容
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如图所示,在一端封闭、长约l m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm,玻璃管向右匀加速平移,每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点.
(1)求出玻璃管向右平移的加速度;
(2)请在下图中画出蜡块4 s内的轨迹;
(3)求t=2 s时蜡块的速度v.
离子显微镜由半径约为10cm的球形玻璃容器和一根钨针组成,钨针的针尖在容器的中心,如图B-3所示,针尖的表面可以看做是半径非常小的球面.近代金属加工技术可以做到使这个球面半径约为5×10-6cm.在球形容器的内表面涂上一薄层导电物质,像电视荧光屏那样,在快速粒子的打击下可以发光.在导电层和针尖之间加上高电压,使导电层带负电,针尖带正电.在球形容器中充满低压氦气,当无规则运动的氦原子与针尖上的钨原子碰撞时,由于氦原子失去电子成为正离子,氦离子在电场力作用下沿球半径运动,以很大的速度打到球形容器的内表面上使之发光,这样,就出现了钨针针尖上原子分布的图样.如图所示,弧长ab表示相邻两个钨原子间的距离,弧长AB表示它们在球形容器内表面上的像之间的距离,现测得弧长AB=4×10-2cm,试计算:(1)离子显微镜的放大率(即观察到的像长与实际物长之比);(2)估算钨原子的直径.
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600 mA,1.0 Ω)
D.电流表(3 A,0.1 Ω)
E.电压表(3 V,6 kΩ)
F.滑动变阻器(2 kΩ,0.5 A)
G.滑动变阻器(10 Ω,2 A)
H.蓄电池(6 V,0.05 Ω)
(1)除待测金属材料、开关、带夹子的导线若干外,还应选用实验器材有_____________(只填代号字母).
(2)在(下左图)虚线框中,画出设计方案的电路图;
(3)在(下右图)中,把所选器材连接实际测量电路(已连好一根线);
(4)用已知的物理常数和测得的物理量,推导出计算金属管线内径d的表达式.
有一根细而均匀的中空柱状导电材料样品如图所示,截面为同心圆环如图所示,在样品两端面上有焊接良好的引出导线。样品长约5cm,教师用多用电表的欧姆挡预测电阻时,选择开关置于“”倍率挡,其示数如图所示,已知这种材料的电阻率为,因该样品的内径太小,无法直接用长度测量工具测量。现提供下列实验器材:
A.20等分刻度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表(量程为50mA,内阻)
D.电流表(量程为3A,内阻约为0.1Ω)
E.电压表(量程为3V,内阻约为10KΩ)
F.电压表(量程为15V,内阻约为90KΩ)
G.滑动变阻器R(0 ~10Ω,额定电流2A)
H.直流电源E(电动势12V,内阻约1Ω)
I.导电材料样品(长约5cm,电阻约为图测量值)
J.开关一只,导线若干。
不使用多用电表读数情况下,请根据上述实验器材设计一个尽可能精确的测量该样品内径d
的实验方案,并回答问题:
①教师用多用电表预测的电阻值如图所示,约为_________Ω
②用游标卡尺测得该样品的长度如图所示,其示数L=_________mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图所示,其示数D=_________mm。
③请选择合适的仪器,在虚框内画出实验电路图,并在图中标出所选器材的符号。
④用ρ、L、D和测得量的符号来表示样品的内径d= __________________。