有一根细而均匀的导电材料样品,截面为同心圆环,如图1所示.此样品的长L约为3cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,且该样品的内径太小而无法直接测量.现提供以下实验器材: A.20等分刻度的游标卡尺; B.螺旋测微器; C.电流(量程为50mA,内阻r1=100Ω); D.电流(量程为100mA,内阻r2约为40Ω); E.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为2A); F.直流电源E(电动势为12V,内阻很小); G.导电材料样品R2(长L约为3cm,电阻R2约为100Ω); H.开关一只,导线若干. 请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示,其示数L=______ mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示,其示数D=______ mm. (2)画出设计的实验电路图,并标明所选器材的字母. (3)用已知物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d(写出推导过程). |