题目内容
【题目】在坐标-x0到x0之间有一静电场,x轴上各点的电势φ随坐标x的变化关系如图所示,一电荷量为e的质子从-x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x轴正向穿过该电场区域.则该质子( )
A.在-x0~0区间一直做加速运动
B.在0~x0区间受到的电场力一直减小
C.在-x0~0区间电势能一直减小
D.在-x0~0区间电势能一直增加
【答案】D
【解析】
A.从-x0到0,电势逐渐升高,意味着该区域内的场强方向向左,质子受到的电场力向左,与运动方向相反,所以质子做减速运动,A错误;
B.设在x~x+Δx,电势为φ~φ+Δφ,根据场强与电势差的关系式E,当Δx无限趋近于零时,表示x处的场强大小(即φ~x图线的斜率),从0到x0区间,图线的斜率先增加后减小,所以电场强度先增大后减小,根据F=Ee,质子受到的电场力先增大后减小,B错误;
CD.在-x0~0区间质子受到的电场力方向向左,与运动方向相反,电场力做负功,电势能增加,C错误,D正确.
【题目】通过实验测量金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量示数如图所示,可得金属丝直径的测量值d=________mm;
(2)按图所示的电路测量金属丝的电阻Rx(阻值约为5Ω)。实验中除开关、若干导线之外还提供了下列器材:
器材(代号) | 规格 |
电压表(V1) | 量程0~3V,内阻约3k |
电压表(V2) | 量程0~15V,内阻约15k |
电流表(A1) | 量程0~3A,内阻约0.01 |
电流表(A2) | 量程0~0.6A,内阻约0.1 |
滑动变阻器(R1) | 总阻值约20 |
滑动变阻器(R2) | 总阻值约500 |
电源(E) | 电动势约为3.0V |
从以上器材中选择合适的器材进行测量,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________(填器材代号);
(3)若通过测量获得,金属丝的长度l、直径d,电阻Rx,由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=________;
(4)如果将器材中的滑动变阻器R1、R2分别接入上图的电路中,调节滑动变阻器的滑片P的位置,以R表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值,以RP表示滑动变阻器接入电路的电阻值,以U表示Rx两端的电压值。在下图中所示的两条曲线中,表示接入R1时的U随变化的图像是________(选填a或b),并根据图像回答,本实验选择滑动变阻器R1或R2进行实验的理由________。