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某研究性学习小组设计了一个方案来测量物体的电荷量.如下图甲所示,将一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于天花板上的O点,O点竖直固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度
的量角器,M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属薄板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场),两块金属薄板与量角器所在平面垂直.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电源E、电压表V、开关S、滑动变阻器R及导线若干.若在整个实验过程中不考虑微量的静电泄漏,小球始终不与金属薄板相碰,试根据如下实验操作回答:
(1)用天平测出小球的质量m,按图甲所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N两板之间的距离d,然后使小球带上一定的电荷量;
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(2)小组成员预先设计了如下图乙、丙所示的控制电路,为了使M、N两板之间的电势差(即电压表的示数)能从0开始逐渐增大,应该选用图________控制电路(选填“乙”或“丙”);
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(3)正确选择控制电路与图甲中的接线柱A、B连接后,闭合开关S,缓慢调节滑动变阻器R滑片P,记录下多组电压表的示数U和相应的丝线偏离竖直方向的夹角
;
(4)以U为纵坐标,以tan
为横坐标,将上述多组实验数据描点后可得到一条过原点的直线,若该直线的斜率k,则被测小球的电荷量q=________(用m、d、k、g表示);
(5)在完成最后一组数据测量后,该小组成员采用特殊手段将接线柱A、B与控制电路脱开,在确保金属薄板M、N上已有电荷量不变的条件下:①若将M、N两板间距d缓慢适量增大,则悬挂小球的绝缘丝线偏离竖直方向的夹角
将________(选填“增大”、“不变”或“减小”);②若将绝缘丝线在悬点O处瞬间剪断,则小球将做什么形式的运动?答:________.
①用毫米刻度尺测量如图甲所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L;
②用游标卡尺测量水管内径为d,如图乙所示的读数为
③用多用电表测量两接线柱间装满自来水时电阻约20KΩ;
④为提高实验结果的准确程度,电流表应选用
| A | 1 |
| A | 1 |
| V | 2 |
| V | 2 |
⑤为了达到上述目的,某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如丙图所示,接通电路后,当调节滑动变阻器的滑动片时,发现电压表、电流表有示数但几乎不变,请指出哪一根导线发生了断路?
⑥若实验电路中电流表示数为I,电压表示数为U,可求得自来水的电阻率ρ=
| ||
| 4IL |
| ||
| 4IL |
| v(m/s) | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 3.00 | 3.16 |
| h(m) | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.45 | 0.50 |
(2)现利用上述测速器,由河流南岸开始,每隔1米测一次流速,得到数据如下表所示:
| 测试点距南岸距离 x/m | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 管内外液面高度差 h/cm | 0 | 0.8 | 3.2 | 7.2 | 12.8 | 20.0 | 18.1 | 11.2 |
| 相应的水流速度 v/ms-1 |
(1)将图甲表格中的实验数据在给定的坐标纸上(图乙)描绘出热敏电阻的阻值R随温度t变化的图象,并说明该热敏电阻的阻值随温度的升高而
(2)他们用该热敏电阻作为温度传感器设计了一个温度控制电路,如图丙所示,请在虚线方框中正确画出施密特触发器.图中二极管的作用是
(3)当加在斯密特触发器输入端的电压逐渐上升到某个值(1.6V)时,输出端电压会突然从高电平跳到低电平,而当输入端的电压下降到另一个值(0.8V)时,输出端电压会从低电平跳到高电平,从而实现温度控制.已知可变电阻R1=12.6kΩ,则温度可控制在
平部分置于待测的水流中,竖直部分露出水面,且露出水面部分的玻璃管足够长.当水流以速度v正对“L”形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时,管内外水面高度差为h,且h随水流速度的增大而增大.为了进一步研究水流速度v与管内外水面高度差h的关系,该组同学进行了定量研究,得到了如下表所示的实验数据,并根据实验数据得到了v-h图象,如图丙所示.
| v(m/s) | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 2.83 | 3.16 |
| h(m) | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
(1)根据上表的数据和图丙中图象的形状,可猜想v和h之间的关系为
为验证猜想,请在图丁中确定纵轴所表示的物理量,并作出图象,若该图象的形状为
(2)现利用上述测速器,由河流南岸开始,每隔1m测一次流速,得到数据如下表所示:根据v和h之间的关系完成下表的最后一行,对比下表中的数据,可以看出河中水流速度v与离南岸的距离x的关系为
| 测试点离岸距离x/m | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 管内外液面高度差h/cm | 0 | 0.8 | 3.2 | 7.2 | 12.8 |
| 相应的河水流速v/ms-1 |