实验题：2015年5月19日，被称为人类文明奇迹的玛雅文明慢慢出现在人们的视野．玛雅文明是至今未解的十二大谜团之一．现有不少科学家在玛雅文化发祥地进行探索和研究，发现了一些散落

Question

实验题：2015年5月19日，被称为人类文明奇迹的玛雅文明慢慢出现在人们的视野．玛雅文明是至今未解的十二大谜团之一．现有不少科学家在玛雅文化发祥地进行探索和研究，发现了一些散落在平整山坡上非常规则的不明圆柱体，有科学家认为是外星人带着玛雅人离开时留下的．科学家为研究其性质做了以下实验，请根据实验情况回答以下问题．
Ⅰ．对其力学性质进行研究
下表为其形变量x与所施加拉力F关系的实验数据

F/N	0.5	2	4.5	8	12.5	18
X/mm	1	2	3	4	5	6

（1）试猜想此不明圆柱体施加拉力F与其形变量x的关系___．
（2）如果想要验证猜想是否正确，应该画出下列哪种图象最能直观准确的表示两者之间的关系___
A．F-x图象      B．F-x²图象       C．F²-x图象       D．F²-x²图象
Ⅱ．对其电学性质进行研究．
（1）①用螺旋测微器测量其直径，结果如图1所示，则其直径为___mm．
②用多用电表电压档测量其两端无电压
③用多用电表欧姆档粗略测量其电阻为1500Ω
④为精确测量其电阻值，现有以下器材：
A．直流毫安表A₁（量程0-2mA，内阻约为5Ω）
B．直流电流表A₂，（量程0-3A，内阻约为0.5Ω）
C．直流电压表V₁（量程0-15V，内阻25kΩ）
D．直流电压表V₂（量程0-3V，内阻5kΩ）
E．直流电源E（输出电压3V，内阻可不计）
F．滑动变阻器R（0-15Ω，允许最大电流10A）
G．电键一只，导线若干．

根据器材的规格和实验要求，在图2方框1中画出实验电路图，并标明仪器名称符号．
（2）实验发现这个圆柱体还有一个特点：在强磁场下用多用电表电压档测量发现有电压，当磁感应强度分别为1T、2T、3T时，其作为电源的U-I特性曲线分别为图3图线甲、乙、丙所示．
①请在图4方框2中画出测量其电源U-I特性的电路图．
②按照这种规律，要使标有“100V，100W”的灯泡正常发光，需要把圆柱体放在磁感应强度至少为___T的磁场中．

Answer 1

I、（1）由表格数据可以直观看出F随x的增大而增大；由数学归纳法可猜想F-x的关系式为F=(1)/(2)x²；
（2）由（1）中公式可知，应画出F-x²图象，这样图象为一次函数，比较直观；Ⅱ、（1）螺旋测微器的固定刻度为11.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0=0.200mm，故读数为：11.5+0.200=11.700mm；
滑动变阻器阻值与被测阻值相差较大，故滑动变阻器采用分压接法，电源电动势为3V，故电压表选择量程为3V的V₁即可；
用欧姆定律估测电路中最大电流约为2mA，故电流表选A₂，√(RARV)=√(5×5000)=50√(10)Ω<1500Ω，被测电阻为大电阻，故采用电流表内接，电路图如下：

（2）结合测电源电动势和内阻的实验得到电路图如上图2；图象采用电流表相对于电源的外接法；
由图可以看出电源电动势与磁感应强度的关系是：E=10B，
由斜率得到电源的内阻始终为r=(△U)/(△I)=(30)/(10)=10Ω，
“100V，100W”的灯泡其电阻为R=(U2)/(P)=100Ω，
则电流I=(100V)/(100Ω)=1A，则内电压为：1A×10Ω=10V，
则需要的电源电动势为：510V+100V=110V，
则B=(110)/(10)=11T；
故答案为：I、（1）F=(1)/(2)x²；（2）B；Ⅱ、（1）①11.700；④如图1；（2）①如图2所示；②11．