【暑期特惠07】实验题增分练02-【步步高】2019年高考物理热点题型突破练（江苏版）

实验题增分练(二) 10．(2018·南通市等七市三模)用图1甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．气垫导轨上A处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方． [来源:Zxxk.Com] 图1 (1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________ mm. (2)实验中，接通气源，滑块静止释放后，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，测得滑块(包括遮光条)质量为M，钩码质量为m，A、B间的距离为L.在实验误差允许范围内，钩码减小的重力势能mgL与__________(用直接测量的物理量符号表示)相等，则机械能守恒． (3)下列不必要的一项实验要求是________(请填写选项前对应的字母)．[来源:学科网] A．滑块必须由静止释放 B．应使滑块(包括遮光条)的质量远大于钩码的质量[来源:学。科。网Z。X。X。K] C．已知当地重力加速度 D．应使牵引滑块的细线与气垫导轨平行 (4)分析实验数据后发现，系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能，原因是___________. 答案　(1)2.75　(2)　(3)B　(4)气垫导轨右端偏高 11．(2018·江苏学校联盟模拟)某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比，与该点离长直导线的距离r成反比．该小组欲利用如图2甲所示的实验装置验证此结论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表(量程为0～3 A)、滑动变阻器、小磁针(置于刻有360°刻度的盘面上)、开关及导线若干．[来源:学科网] 图2 实验步骤如下：[来源:学§科§网] a．将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直导线，如图2甲所示； b．该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转角度θ；[来源:学科网][来源:学科网ZXXK] c．根据测量结果进行分析，得出结论． 回答下列问题： (1)某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为________ A.[来源:Z_xx_k.Com] (2)在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°(如图3所示)，已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0＝3×10－5 T，则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为________ T(结果保留两位小数)． 　　　　 图3　　　　　　　 　　图4 (3)该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tan θ与之间的图象如图4所示，据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与离长直导线的距离r成反比的结论，其依据是__________________________． (4)通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为B＝·，其中μ0为介质的磁导率．根据题给数据和测量结果，可计算出μ0＝________ T·m/A. 答案　(1)2.00　(2)1.73×10－5 T　(3)电流产生的磁感应强度B＝B0tan θ，而偏角的正切值与成正比　(4)4π×10－7 解析　(1)电流表量程为3 A，则最小分度为0.1 A，由指针示数可知电流为2.00 A； (2)小磁针N极指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示； 则有：tan 30°＝，解得：B＝3×10－5× T≈1.73×10－5 T；[来源:学|科|网Z|X|X|K] (3)由题图可知，偏角的正切值与成正比，而根据(2)中分析可知，B＝B0tan θ，则可知B与成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与离长直导线的距离r成反比； [来源:Z|xx|k.Com] (4)tan θ－图线的斜率为k，由公式B＝B0tan θ＝B0k＝·可知，＝B0k，解得：μ0＝4π×10－7 T·m/A. $$