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UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足
，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。
| I（×10-3A） |
3.0 |
6.0 |
9.0 |
12.0 |
15.0 |
18.0 |
| UH（×10-3V） |
1.1 |
1.9 |
3.4 |
4.5 |
6.2 |
6.8 |
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UH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UH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UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为____________×10-3 V
（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，S1、S2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S1掷向_______（填“a”或“b”）, S2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。
在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中，在木板上铺纸的顺序是：先 然后 最上层是 。在示意图中，事先已经测试出，电流从左接线柱流进时，指针是向左偏的。当一个探针始终压在基准点b上，另一探针移到f点时，发现电流计指针向右偏，则f点的电势比b点电势 （填“高”或“低”），为了找到和b等势的点，探针还应该向 （填“右”或“左”）移动。
为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,七对应点已在图上标出.(g=9.8m/s2)
(1)作出m-l的关系图线;
(2)弹簧的原长为______cm；
(2)弹簧的劲度系数为_____N/m.
在“验证机械能守恒定律”实验中，
（1）电磁打点计时器与电源相接，图甲中接线正确的是 （填“A”或“B”）；
（2）已知重锤质量m=0.300kg，当地重力加速度g=9.80m/s2，经正确操作后获得的一条纸带如图乙所示，则C、D两点间对应运动过程的动能变化值___________J和势能变化值___________J；（本题两空保留两位有效数字）
（3）分析实验误差产生的原因。
(12分). 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．
(1)若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝ (用H、h表示)．
(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：
| h(10－１m) |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
6.00 |
| s2 (10－１ｍ２) |
2.62 |
3.89 |
5.20 |
6.53 |
7.78 |
请在坐标纸上作出s2--h关系图．
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)理论值．
(4)从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是 ．
粤公网安备 44130202000953号