题目内容
10．
某实验探究小组为了测定滑动变阻器上金属丝的电阻率，除待测滑动变阻器Rx（总阻值约25Ω）外，在实验室还找到了下列器材．A．学生电源，有三个输出端，分别是：交流输出（可输出电压2V、4V、6V、8V、10V，额定电流1A），直流输出（可输出电压约2V、4V、6V、8V、10V，额定电流1A），直流稳压（电压6V，额定电流0.6A）
B．电流表A1（0～0.6A～3A，内阻约1Ω、0.5Ω）
C．电流表A2（0～100mA，内阻约10Ω）
D．电压表V（0～3V～15V，内阻约1kΩ、3kΩ）
E．螺旋测微器
F．电阻箱R1（0～999.9Ω，1A）
G．电阻箱R2（0～9 999Ω，1A）
H．单刀双掷开关S一只
（1）选择适当的器材，设计一个电路，要求能较准确地测出Rx和电流表内阻的值，在如图虚线框内画出电路图，并标明所选学生电源的输出端、器材代号和电表量程．
（2）用螺旋测微器测得滑动变阻器瓷管直径为d1，绕有金属丝部分的直径为d2，则金属丝的半径为r=$\frac{{d}_{2}-{d}_{1}}{4}$；金属丝共N匝，则其长度为L=$Nπ\frac{{d}_{2}+{d}_{1}}{2}$．
分析 （1）根据实验原理与所给实验器材选择实验需要的实验器材，根据实验器材与实验目的设计实验原理图．
（2）根据直径与半径，及周长的关系，即可求解．
解答 解：（1）使用学生电源稳压输出，输出电压稳定，可以不用电压表测电压，以消除因电压表的接入带来的系统误差，电路简单，操作方便，由于电流表内阻未知，因此实验就同时考虑怎样测电流表内阻，用单刀双掷开关控制待测电阻的接入，要准确测定电流表内阻，必须选用电阻箱R1串入，保证电流不超过电流表量程，且内阻测量误差小，不接入电阻箱时，回路总电流${I}_{0}=\frac{U}{{R}_{A}+{R}_{x}}$=0.17A，因此电流表选择A2，电路如图所示：
（2）d2-d1是2倍金属丝直径，则金属丝半径r=$\frac{{d}_{2}-{d}_{1}}{4}$；
$\frac{1}{2}$（d2+d1）是陶瓷管加金属丝平均直径，$\frac{π}{2}$（d2+d1）是一匝金属丝长度，
那么N匝金属丝长度L=$Nπ\frac{{d}_{2}+{d}_{1}}{2}$；
故答案为：（1）如上图所示；（2）$\frac{{d}_{2}-{d}_{1}}{4}$，$Nπ\frac{{d}_{2}+{d}_{1}}{2}$．
点评 考查如何选取仪器，注意量程，理解如何减小系统误差，掌握单刀双掷开关作用，同时掌握直径与周长的关系，注意画出结构图，是解题的关键．
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2．
某种磁敏电阻的阻值会随所处环境磁场的变化而变化，将这种电阻接入如图所示的电路中（电源内阻不可忽略）．当把某一条磁铁的磁极靠近该电阻时，发现小灯泡变暗．下列说法正确的是（ ）
某种磁敏电阻的阻值会随所处环境磁场的变化而变化，将这种电阻接入如图所示的电路中（电源内阻不可忽略）．当把某一条磁铁的磁极靠近该电阻时，发现小灯泡变暗．下列说法正确的是（ ）| A． | 该磁敏电阻的阻值会随磁场的增强而减小 | |
| B． | 电压表的示数减小 | |
| C． | 电源的输出功率一定减小 | |
| D． | 电容器的电量减小 |
质量为M的气缸开口向上放在水平地面上，活塞质量为m，截面积为S，大气压强为p0，气缸内封有体积为V的气体，现在活塞杆上施力，将气缸提起，静止时气缸内气体体积多大？在此过程中活塞上移了多少距离？
5．
某粒子分析器的简化结构如图．一束带电粒子（不计重力和粒子间的相互影响）从A小孔以特定的角度和初速度射入平行板电极P和Q之间的真空区域，经偏转后打在Q极板上如图所示的位置．在其他条件不变的情况下要使该粒子束能从Q极板上B孔射出，下列操作中可能实现的是（ ）
某粒子分析器的简化结构如图．一束带电粒子（不计重力和粒子间的相互影响）从A小孔以特定的角度和初速度射入平行板电极P和Q之间的真空区域，经偏转后打在Q极板上如图所示的位置．在其他条件不变的情况下要使该粒子束能从Q极板上B孔射出，下列操作中可能实现的是（ ）| A． | 先断开开关S，再适当上移P极板 | B． | 先断开开关S，再适当左移P极板 | ||
| C． | 保持开关S闭合，适当上移P极板 | D． | 保持开关S闭合，适当左移P极板 |
如图甲，真空中竖直放置两块相距为d的平行金属板P、Q，两板间加上如图乙最大值为U0的周期性变化的电压，在Q板右侧某个区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场．在紧靠P板处有一粒子源A，自t=0开始连续释放初速不计的粒子，经一段时间从Q板小孔O射入磁场，然后射出磁场，射出时所有粒子的速度方向均竖直向上．已知电场变化周期T=$2d\sqrt{\frac{2m}{{q{U_0}}}}$，粒子质量为m，电荷量为+q，不计粒子重力及相互间的作用力．求：
质量为M的带支架的小车静止在光滑水平地面上，支架上用长为L的轻绳悬挂一质量为m的小球，现将小球拉至悬线水平位置后由静止释放，如图所示，试求在小球摆动过程中，小车的最大速度和最大位移．