题目列表(包括答案和解析)
某研究性学习小组设计了一个方案来测量物体的电荷量.如下图甲所示,将一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于天花板上的O点,O点竖直固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器,M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属薄板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场),两块金属薄板与量角器所在平面垂直.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电源E、电压表V、开关S、滑动变阻器R及导线若干.若在整个实验过程中不考虑微量的静电泄漏,小球始终不与金属薄板相碰,试根据如下实验操作回答:
(1)用天平测出小球的质量m,按图甲所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N两板之间的距离d,然后使小球带上一定的电荷量;
(2)小组成员预先设计了如下图乙、丙所示的控制电路,为了使M、N两板之间的电势差(即电压表的示数)能从0开始逐渐增大,应该选用图________控制电路(选填“乙”或“丙”);
(3)正确选择控制电路与图甲中的接线柱A、B连接后,闭合开关S,缓慢调节滑动变阻器R滑片P,记录下多组电压表的示数U和相应的丝线偏离竖直方向的夹角;
(4)以U为纵坐标,以tan为横坐标,将上述多组实验数据描点后可得到一条过原点的直线,若该直线的斜率k,则被测小球的电荷量q=________(用m、d、k、g表示);
(5)在完成最后一组数据测量后,该小组成员采用特殊手段将接线柱A、B与控制电路脱开,在确保金属薄板M、N上已有电荷量不变的条件下:①若将M、N两板间距d缓慢适量增大,则悬挂小球的绝缘丝线偏离竖直方向的夹角将________(选填“增大”、“不变”或“减小”);②若将绝缘丝线在悬点O处瞬间剪断,则小球将做什么形式的运动?答:________.
A | 1 |
A | 1 |
V | 2 |
V | 2 |
| ||
4IL |
| ||
4IL |
v(m/s) | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 3.00 | 3.16 |
h(m) | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.45 | 0.50 |
测试点距南岸距离 x/m | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
管内外液面高度差 h/cm | 0 | 0.8 | 3.2 | 7.2 | 12.8 | 20.0 | 18.1 | 11.2 |
相应的水流速度 v/ms-1 |
v(m/s) | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 2.83 | 3.16 |
h(m) | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
测试点离岸距离x/m | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
管内外液面高度差h/cm | 0 | 0.8 | 3.2 | 7.2 | 12.8 |
相应的河水流速v/ms-1 |
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