题目列表(包括答案和解析)
为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
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(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情
况下,如何判定调节是否到位?
答:_______________________________________________________________________
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是_____________________________________________________________________.
A.m1=5 g B.m2=15 g
C.m3=40 g D.m4=400 g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式
为:_____________________________________________________________________
(用Δt1、Δt2、D、x表示).
【解析】:(1)如果气垫导轨水平,则不挂砝码时,M应能在任意位置静止不动,或推动M
后能使M匀速运动.
(2)应满足M≫m,故m4=400 g 不合适.
(3)由v1=,v2=,v-v=2ax
可得:a=.
为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情
况下,如何判定调节是否到位?
答:_______________________________________________________________________
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是_____________________________________________________________________.
A.m1=5 g B.m2=15g
C.m3=40 g D.m4=400g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式
为:_____________________________________________________________________
(用Δt1、Δt2、D、x表示).
【解析】:(1)如果气垫导轨水平,则不挂砝码时,M应能在任意位置静止不动,或推动M
后能使M匀速运动.
(2)应满足M≫m,故m4=400 g 不合适.
(3)由v1=,v2=,v-v=2ax
可得:a=.
1. BCD 2. BC 3.D 4.A 5. C
6. AD 7.C 8. CD 9. AB 10.BC
11.(1)CD(2)指零 指零 指零 左偏
12. 电极A与导电纸接触不良
13. 解:(1)小球速度最大时,棒对它的弹力垂直于棒向下,受力分析如图,沿杆方向,
,垂直杆方向:
,
联立以上各式,得电磁学中的“场”.files/image248.gif)
所以:电磁学中的“场”.files/image250.gif)
(2)小球C从斜置的绝缘棒上由静止开始运动,必须满足条件
,而
即
,所以电磁学中的“场”.files/image258.gif)
14. 解:(1)根据牛顿第二定律
,根据库仑定律
,
,解得电磁学中的“场”.files/image266.gif)
(2)当A球受到的合力为零即加速度为零时,动能最大,设此时A球与B点间的距离为R,则
,解得
。
15. 解:(1)、(2)如图所示,设小球在C点的速度大小是
,对轨道的压力大小为
,则对于小球由A
C的过程中,应用动能定理列出:
-0,在C点的园轨道径向应用牛顿第二定律,有
,解得电磁学中的“场”.files/image282.gif)
(3)如图所示,设小球初始位置应在离B点xm的
点,对小球由电磁学中的“场”.files/image284.gif)
D的过程应用动能定理,有:
,在D点的圆轨道径向应用牛顿第二定律,有
,解得电磁学中的“场”.files/image291.gif)
16. 解:(1)F1为P1参与的运动而受到指向N端的洛伦兹力,其值为:
(其中
,为
的电量),
对应有指向N端的加速度:
(其中m为
的质量)
在管中运动会使它受到另一个向左的洛伦兹力,此力与管壁对
向右的力所抵消,
到达N端时具有沿管长方向的速度:电磁学中的“场”.files/image302.gif)
所以,
对纸平面的速度大小为: 电磁学中的“场”.files/image304.gif)
又因为
,故:电磁学中的“场”.files/image308.gif)
即:电磁学中的“场”.files/image310.gif)
所以
的比荷为:电磁学中的“场”.files/image312.gif)
(2)
从M端到N端经历的时间为:电磁学中的“场”.files/image314.gif)
离开管后将在纸平面上做匀速圆周运动,半径与周期分别为:电磁学中的“场”.files/image316.gif)
电磁学中的“场”.files/image318.gif)
经t1时间已随管朝正右方向运动:电磁学中的“场”.files/image320.gif)
的距离
所以
离开N端的位置恰好为
的初始位置
经时间t1已知运动到如图所示的位置S2走过的路程为电磁学中的“场”.files/image325.gif)
只能与
相碰在图中的S处,相遇时刻必为
电磁学中的“场”.files/image327.gif)
且要求
在这段时间内恰好走过2R的路程,因此有
电磁学中的“场”.files/image329.gif)
即得:电磁学中的“场”.files/image331.gif)
所以:电磁学中的“场”.files/image333.gif)
17. 解:
……① 电磁学中的“场”.files/image337.gif)
由于重力和电场力平衡,电粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动,小球平抛且碰时动量守恒,根据条件,碰后
反向
……①
另有
……②
解得
……③
对平抛:电磁学中的“场”.files/image347.gif)
解得电磁学中的“场”.files/image349.gif)
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