面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图(a)所示。用多用电表电阻挡测得MN间的电阻膜的电阻Rx约为200。陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。
某同学要利用下列器材设计一个测量该电阻膜厚度d的实验。A.毫米刻度尺B.游标卡尺(20分度)
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fC.电池组E电动势3V,内阻不计D.电流表A1量程0~15mA,内阻约为100ΩE.电流表A2量程0~3mA,内阻为r2200ΩF.滑动变阻器R1阻值范围0~20Ω,额定电流2AG.电阻箱R2阻值范围0~999Ω,额定电流1AH.开关S、导线若干(1)他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l,用游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图(b)所示,该陶瓷管的外径Dcm;
(2)将电流表A2与电阻箱串联,改装成一个量程为30V的电压表,需将电阻箱R2的阻值调到_______Ω(3)为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,请在方框中完整画出测量电路图,并在图中标明器材代号;(4)连接好电路后移动滑动变阻器的滑片,闭合开关。改变滑动变阻器接入电路的电阻,若某次实验两电流表A1和A2的读数分别为I1和I2,则电阻膜的电阻Rx表示);若镀膜材料的电阻率为,计算电阻膜厚度d的数学表达式为d已知量符号或数学常数的符号表示)。三、计算题:本题共2小题,共26分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位12、(12分)两根光滑的长直金属导轨MN、MN平行置于竖直平面内,导轨间距为L05m,电阻不计,M、M处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R20Ω,长度也为L、阻值同为R的金属棒ab质量为m01kg垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B40T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。ab由静止释放后向下运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为h10m时刚好做匀速运动,求:(1)此过程金属棒的最大速度;(2)此过程中金属棒中产生的焦耳热。(用Rx以及题目给出的(用题目给出的已知量符号
13、(14分)如图所示的平面直角坐标系xoy,在x轴下方的区域内存在方向与y轴正方向相同的匀强电场,电场强度为E103Vm在x轴上方以原点O为圆心、半径为R04m的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xoy平面并指向纸面外,磁感应强度为B10Ty轴下方的A点
12与O点的距离为d01m,一质量为m2010kg、电荷
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f量为q1010C的带正电粒子从A点由静止释放,r