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【题目】某物理课外小组利用如图甲所示的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。置于实验台上的长木板水平放置,左端固定一轻滑轮。轻绳跨过滑轮,一端可悬挂钩码,另一端与拉力传感器相连,拉力传感器固定在小车的前端。实验步骤如下:

①在长木板右下方垫上适当厚度的小物块,使不挂钩码时小车拖动纸带可以在纸带上打下点迹均匀的点,即小车在木板上匀速滑动;

②保持小车和拉力传感器的总质量不变,将n(依次取n=12345)个钩码挂在轻绳左端,用手按住小车并使轻绳与木板平行。接通电源,释放小车,打出多条纸带;

③根据每条纸带记录的信息求出相应的加速度,通过分析得出小车和传感器的加速度与其所受合外力的关系。

(1)实验中__________ (需要不需要”)满足小车和拉力传感器的总质量远大于钩码的质量。

(2)如图乙所示是实验中打出的一条纸带,相邻计数点间还有四个点未画出,所用交流电源的频率为50Hz,量出各计数点与O点之间的距离如图乙所示。则打点计时器打下B点时小车的瞬时速度大小vB =________m/s,小车的加速度大小a=___________ m/s2(结果均保留三位有效数字)

【答案】不需要 0.346 1. 11

【解析】

(1)[1]由于实验装置中有力传感器,小车受到的拉力可以通过拉力传感器读数,所以不需要满足小车和拉力传感器的总质量远大于钩码的质量;

(2)[2]相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,所以两相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得

[3]由逐差法得

练习册系列答案
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【题目】如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=100,边长ab="1.0" mbc="0.5" m,电阻r=2Ω。磁感应强度B0 ~1 s内从零均匀变化到0.2 T。在1~5 s内从0.2 T均匀变化到-0.2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向。求:

10.5s 时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向;

2)在1~5s内通过线圈的电荷量q

3)在0~5s内线圈产生的焦耳热Q

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【题目】如图甲所示,有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OP与水平方向夹角为θ=45°,紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板MN,磁场边界上的O点与N板在同一水平面上,O1O2为电场左右边界中点.在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向).某时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子ab.结果粒子a恰从O1点水平进入板间电场运动,由电场中的O2点射出;粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场.不计粒子重力和粒子间相互作用,电场周期T未知.求:

1)粒子ab从磁场边界射出时的速度vavb

2)粒子aO点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t

3)如果金属板间交变电场的周期,粒子b从图乙中t=0时刻进入电场,求要使粒子b能够穿出板间电场时E0满足的条件.

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【题目】如图所示,摆球带负电的单摆,在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直纸面向里,摆球在AB间摆过程中,由A摆到最低点时,摆线拉力为F1,摆球加速度大小为a1;由B摆到最低点C时,摆线拉力的大小为F2,摆球加速度为a2,则(

A.F1F2a1=a2B.F1F2a1=a2C.F1F2a1a2D.F1F2a1a2

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【题目】把带电荷量2×108 C 的正点电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功8×106 J,若把该电荷从无限远处移到电场中的B点,需克服电场力做功2×106 J,取无限远处电势为零.求:

1A点的电势.

2AB两点的电势差.

3)若把2×105 C的负电荷由A点移动到B点,电场力做的功.

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【题目】回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如下图.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大周半径时通过特殊装置被引出.现要增大粒子射出时的动能,则下列说法正确的是( )

A.增大电场的加速电压

B.增大磁场的磁感应强度

C.减小狭缝间的距离

D.增大D形盒的半径

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【题目】如图所示,abcd四边形闭合线框,abc三点坐标分别为(0L0),(LL0),(L00),整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中,通入电流I,方向如图所示,关于四边形的四条边所受到的安培力的大小,下列叙述中正确的是( )

A. ab边与bc边受到的安培力大小相等

B. cd边受到的安培力最大

C. cd边与ad边受到的安培力大小相等

D. ad边不受安培力作用

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A. 垂直电场线射出的离子速度的值相同

B. 垂直电场线射出的离子动量的值相同

C. 偏向正极板的离子离开电场时的动能比进入电场时的动能大

D. 偏向负极板的离子离开电场时动量的值比进入电场时动量的值大

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A. mg B. C. D.

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