狭义相对论为什么叫假设？

更新 2022-09-03
科目物理
题型简答题
难度中等
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狭义相对论为什么叫假设？

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（1）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的(填" $A$ "" $B$ "或" $C$ ")进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为mm。

（2）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示，在一矩形半导体薄片的 $P$ 、 $Q$ 间通入电流 $I$ ，同时外加与薄片垂直的磁场 $B$ ，在 $M$ 、 $N$ 间出现电压 $U_{H}$ ，这个现象称为霍尔效应， $U_{H}$ 称为霍尔电压，且满足 $U_{H} = K \frac{I B}{d}$ ，式中 $d$ 为薄片的厚度， $k$ 为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。

①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量 $U_{H}$ 时，应将电压表的"+"接线柱与（填" $M$ "或" $N$ "）端通过导线相连。
②已知薄片厚度 $d$ =0.40mm，该同学保持磁感应强度 $B$ =0.10T不变，改变电流 $I$ 的大小，测量相应的 $U_{H}$ 值，记录数据如下表所示。

根据表中数据在给定区域内（见答题卡）画出 $U_{H} - I$ 图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为 $\times 10^{- 3} V \cdot m \cdot A^{- 1} \cdot T^{- 1}$ （保留2位有效数字）。
③该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路， $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从 $Q$ 端流入， $P$ 端流出，应将 $S_{1}$ 掷向（填" $a$ "或" $b$ "）， $S_{2}$ 掷向（填" $c$ "或" $d$ "）。

为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件和(填器件代号)之间。