(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

◎ 题目

(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PQ间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在MN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。

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_______________(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。

◎ 答案

(1)A  11.30(11.25或11.35均算正确)  (2)①M ②1.5(1.4或1.6均算正确)  ③b,c,,E(或,E)

◎ 解析

(1)测内经,应选游标卡尺的内测量脚,故选填AB用来测外径,C用于测深度。
游标卡尺的主尺读数为11mm,游标尺的读数为60.05mm=0.30mm,故钢笔帽的内径为11.30mm。
(2)①由于导电空穴为带正电的粒子,由电流方向和磁场方向结合左手定则可判断出正粒子向M板偏转,故M板的电势高,电压表的“+”接线柱应与M端连接。
②根据表格数据,在坐标纸上描点、连线,注意使图线尽可能多的穿过坐标点,不在线上的点均匀分布在线的两侧,误差较大的点予以舍去。(如右图所示)。

由题意,即图线的斜率表示,将已知数据代入可求得
③外电路中,电流由电源正极流出,经用电器流入电源负极,故接b,接c时,电流自Q端流入P端流出;为了避免开关接错位置导致电源短路而被烧坏,应在开关(或)和电源E之间串联一保护电阻。
【考点定位】游标卡尺的结构与读数,电压表的使用,左手定则,闭合电路欧姆定律在科研领域的渗透与简单应用。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(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…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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