有一根细而均匀的导电材料样品(如图a所示),截面为同心圆环(如图b所示),此样品长约为6cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为,因该样品的内径太小,无法直接测量.现提供以下实验器材:
A.20分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)
D.电流表A1(量程50mA,内阻约20Ω)
E.电流表A2(量程0.3A,内阻约1Ω)
F.滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)G.直流电源E(约4V,内阻不计)
H.导电材料样品Rx
I.开关一只,导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:
(1)用游标卡尺测得该样品的长度为L;用螺旋测微器测得该样品的外径如上图所示,
其示数D= mm.
(2)请选择合适的仪器,设计一个合理的电路图来 测量导电材料样品的电阻Rx.在方框内画出实验电路原理图,并标明所选器材的符号.这个实验电阻Rx的测量值将________(填“大于”、“等于”或“小于”)实际值.
(3)若某次实验中,电压表和电流表的读数分别为U和I,则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d = .