磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B,一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图11-27所示.因为F所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=____________.图11-27
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是:先保持m不变,研究a与F的关系,再保持F不变,研究a与m的关系。(1)小薇同学的实验方案如图所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是: a. b. (2)小薇同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种,a.利用公式 计算;根据利用逐差法计算。两种方案中,你认为选择方案 比较合理,而另 一种方案不合理的理由是 。 (3)下表是小薇同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标中做出a-F图像:
(4)针对小薇同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于小薇同学的设计或处理方法: 。
用双缝干涉测光的波长。实验装置如图(甲)所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100㎜,双缝与屏的距离L2=700㎜,双缝间距d=0.25㎜。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4第条亮纹的中心时,手轮上的读数如图(丙)所示,,则对准第1条时读数X1= ㎜、对准第4条时读数X2= ㎜。(2)写出计算波长的表达式,= (用符号表示),= nm。
.图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,均为d,它们的质量相比较,应是m1____m2.(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使________________________。(3)继续实验步骤为:
E.用刻度尺量OM、OP、ON的长度。F.看是否相等,以验证动量守恒。上述步骤有几步不完善或有错误,请指出并写出相应的正确步骤。______________。
(1)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行.
①比较这两种方案,_____(填“甲”或“乙”)方案好些,理由是:________________.②图丙是采用甲方案时得到的一条纸带,现选取N点来验证机械能守恒定律.下面是几位同学分别用不同方法计算N点的速度,其中正确的是 :A.vN=gnT B.vN=g(n-1)T C.vN= D.vN=(2)二极管是一种半导体元件,它的符号为“ ”,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大①某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的 伏安特性曲线。因二极管外壳所印的标识模糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻。其步骤是:将选择开关旋至合适倍率,进行欧姆调零,将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时,指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量,指针偏角比较大,由此判断 ____端为二极管的正极(选填“左”、“右”) ②厂家提供的伏安特性曲线如右图,为了验证厂家提供的数据,该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘,可选用的器材有:A.直流电源E:电动势3V,内阻忽略不计B.滑动变阻器R:0~20ΩC.电压表V1:量程5V、内阻约50kΩD.电压表V2:量程3V、内阻约20kΩE.电流表A:量程0.6A、内阻约0.5ΩF.电流表mA:量程50mA、内阻约5ΩG.待测二极管DH.单刀单掷开关S,导线若干为了提高测量结果的准确度,电压表应选用 ,电流表应选用 。(填序号字母)③为了达到测量目的,请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。④为了保护二极管,正向电流不要超过25mA,请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议: 。
(1)①用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,、两点间和、两点间均有电压,、两点间无电压;用欧姆测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(表电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中。
②在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了"探究导体阻值与长度的关系"的实验。
电压表 量程 内阻约为
电源 电动势 内阻约为
滑动变阻器(最大阻值为)。粗细均匀的同种电阻丝,开关、导线和刻度尺 其主要实验步骤如下: A.选取图中器材,按示意图连接电路 B.用伏安法测定电阻丝的阻值
C.用刻度尺没出电阻丝的长度
D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C E.处理数据,根据下列测量结果,找出电阻丝值与长度的关系
为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进。 (I) (II) (2)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做"验证机械能守恒定律"实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为、、。请你根据下列、、的测量结果确定该纸带为。(已知当地的重力加速度为)