摘要: 河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟利用油膜法估测油酸分子的大小.实验器材有:浓度为0.05 %的油酸酒精溶液.最小刻度为0.1 mL的量筒.盛有适量清水的45×50 cm2浅盘.痱子粉.橡皮头滴管.玻璃板.彩笔.坐标纸 下面是实验步骤: A.用滴管将浓度为0.05 %的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中.记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上.用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液.从低处向水面中央一滴一滴地滴入.直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止.记下滴入的滴数n C. 将玻璃板放在浅盘上.用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上.以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位.计算轮廓内正方形的个数.算出油酸薄膜的面积S cm2 用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小 答案:

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(北京市海淀区2012届高三第一学期期末考试物理试题)1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时,发现了一种新的电磁效应:将导体置于磁场中,并沿垂直磁场方向通入电流,则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差,这种现象后来被称为霍尔效应,这个横向的电势差称为霍尔电势差。

(1)如图甲所示,某长方体导体abcda′b′c′d′的高度为h、宽度为l,其中的载流子为自由电子,其电荷量为e,处在与ab b′a′面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B0。在导体中通有垂直于bcc′b′面的电流,若测得通过导体的恒定电流为I,横向霍尔电势差为UH,求此导体中单位体积内自由电子的个数。

(2)对于某种确定的导体材料,其单位体积内的载流子数目n和载流子所带电荷量q均为定值,人们将H=定义为该导体材料的霍尔系数。利用霍尔系数H已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头,有些探头的体积很小,其正对横截面(相当于图甲中的ab b′a′面)的面积可以在0.1cm2以下,因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。如图乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器,其中的探头装在探杆的前端,且使探头的正对横截面与探杆垂直。这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小I,又可以监测出探头所产生的霍尔电势差UH,并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小,且显示在仪器的显示窗内。

①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中,对探杆的放置方位有何要求

②要计算出所测位置磁场的磁感应强度,除了要知道H、I、UH外,还需要知道哪个物理量,并用字母表示。推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式。

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