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    10．在探究“导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，某实验小组利用直径为2mm的2B铅笔芯进行实验：
    （1）小东猜测：铅笔芯接入电路的电阻R的大小与铅笔芯接入电路的有效长度L成正比，即R∝L．于是他设计就如图甲所示的电路，并提出如果滑动鳄鱼夹P从靠近A处开始向B端滑动，同时将连接电压表的鳄鱼夹Q也同步移到P位置，如果AP之间的距离成倍增加，而电压表的示数也成倍增加，就能说明他的猜想．请您作出评价：如果对，你请列式说明理由；如果不对，请说明改进的方法不对，没有控制电路电流不变；应调节滑动变阻器控制电路电流保持不变；
    （2）小东根据电路图，连接电路如图乙，测量铅笔芯的电阻率，闭合电键后，移动滑动变阻器滑片位置，发现两电表示数变化范围过小，思考后他决定固定滑动变阻器以及鳄鱼夹Q的位置，仅改变P的位置，电表示数有明显变化，试将P、Q位置填入实物图乙相应方框内；
    （3）小东通过改变P的位置，得到了8组数据，并将数据在U-I图象中描好点，请根据点迹在丙图中画出图象，为求得电阻率，小东还用游标卡尺进行了测量，如图丁所示，根据图片读出待测电阻的长度为29.75mm，根据已有数据求得电阻率为3.2×10-4Ωm（结果保留2位有些数字）．

    分析 （1）探究电压与电阻丝长度的关系应控制电路电流保持不变．
    （2）移动滑片时电表示数发生明显变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据图示电路图答题．
    （3）根据坐标系内描出的点作出图象；由图示刻度尺读出电阻丝长度；应用电阻定律求出电阻率．

    解答 解：（1）由实验步骤可知，实验过程中没有控制电路电流不变，因此该实验操作是错误的，应调节滑动变阻器控制电路电流保持不变．
    （2）滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：

    （3）根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：

    由图示刻度尺可知，其示数为：29.75cm；
    由图示U-I图象可知，电阻丝电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2}{0.4}$=3Ω，
    由电阻定律：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{d}{2}）^{2}}$可知，电阻率：ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$，
    代入数据解得：ρ=3.2×10-4Ω•m．
    故答案为：（1）不对，没有控制电路电流不变；应调节滑动变阻器控制电路电流保持不变；（2）如图所示；（3）如图所示；29.75；3.2×10-4．

    点评 本题考查了实验评价、作图、刻度尺读数、求电阻率等问题；对刻度尺读数时要注意事项与刻度线垂直；应用欧姆定律与电阻定律可以求出电阻率．

    练习册系列答案
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    11．甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验．

    （1）图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材AB；乙同学需在图中选用的器材BDE（用字母表示）
    （2）乙同学在实验室选齐所需要器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②，纸带①的加速度大（填“①”或“②”），其加速度大小为2.5m/s2．

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    18．如图所示，线圈工件加工车间的传送带不停地水平传送边长为L，质量为m，电阻为R的正方形线圈．在传送带的左端，线圈无初速地放在以恒定速度v匀速运动的传送带上，经过一段时间，达到与传送带相同的速度v，并通过一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，线圈与传送带始终保持相对静止．已知当一个线圈刚好开始匀速运动时，下一个线圈恰好放在传送带上；线圈匀速运动时，每两个线圈间保持距离L不变，匀强磁场的宽度为3L．求：

    （1）每个线圈通过磁场区域产生的热量Q；
    （2）在某个线圈加速的过程中，该线圈通过的距离s1和在这段时间里传送带通过的距离s2之比；
    （3）传送带每传送一个线圈其电动机所消耗的电能E（不考虑电动机自身的能耗）；
    （4）当工件在传送带上持续传送的过程中，传送带传送工件的总功率P．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．某同学用图甲所示装置验证合力做功和物体速度变化的关系．一个圆柱形铝管固定在水平桌面上，管口与桌边齐平，管的两侧开有小缝，可以让皮筋穿过，俯视如图乙所示．在桌边关于圆管对称的A、B两点固定两个钉子，缠绕在钉子上的皮筋在AB之间伸直且为原长，伸长后可以把小钢球弹出，小钢球与管之间的摩擦可忽略，小钢球弹出后落在水平地面上，测出落地点与桌边的水平距离，然后分别用2条、3条、4条相同的皮筋从同一位置由静止弹射小球，重复以上操作．

    （1）除了图示的器材以外，实验中还需要的实验器材有CD．（填器材前方选项）
    A．游标卡尺   B．秒表   C．拴着细线的重锤   D．刻度尺
    （2）为了验证合力做功和物体速度变化的关系，将皮筋做的功与测得小钢球水平位移的数据列表如下：
    皮筋做的功WW2W3W4W
    水平位移x（m）1.011.431.752.02
    根据以上数据，选择合适的变量及单位，标注在图丙中的横坐标轴下的方框内，并在坐标纸上作出线性图象．
    （3）图线斜率k的表达式为k=$\frac{mg}{4h}$，并说明表达式中各物理量的含义：小球的质量m，桌面的高度h，重力加速度g．

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    15．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R．变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（　　）
    A．$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$B．I2=$\frac{{U}_{2}}{R}$C．I1U1＞I22RD．I1U1=I2U2

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    （1）若粒子不与挡板碰撞恰好回到P点，该粒子的初速度大小
    （2）若粒子只与挡板碰撞两次并能回到P点，该粒子的初速度大小．

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    20．电磁阻尼制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示．水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的电流会对磁铁的运动产生阻碍作用．电磁阻尼制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式，某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的制动过程．车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为L1=0.6m，宽L2=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过B1=2T，将铝板简化为长大于L1，宽也为L2的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为L2，每个线圈的电阻为R1=0.1Ω，导线粗细忽略不计．在某次实验中，模型车速度为v0=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度a1=2m/s2做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到B1时就保持不变，直到模型车停止运动．已知模型车的总质量为m1=36kg，空气阻力不计．不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响．

    （1）电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度v1为多大？
    （2）模型车的制动距离为多大？
    （3）某同学受到上述装置的启发，设计了进一步提高制动效果的方案如下，将电磁铁换成多个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，相邻线圈接触紧密但彼此绝缘，如图丙所示，若永磁铁激发的磁感应强度恒定为B2，模型车质量m1及开始减速的初速度v0均不变，试通过必要的公式分析这种设计在提高制动能力上的合理性．

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