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    13．一根长为l的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中.如图所示,丝线与竖直方向成37o角.现突然将该电场方向变为向下且大小不变.不考虑因电场的改变而带来的其他影响.(重力加速度为g).求: (1)匀强电场的电场强度的大小, (2)求小球经过最低点时丝线的拉力. 解: (1) 小球静止在电场中受力如图: 显然小球带正电. 由平衡条件得: 故 (2) 电场方向变成向下后.小球开始摆动做圆周运动.重力.电场力对小球做正功. 由动能定理: 由圆周运动知识.在最低点时. 由③.④得: 14．如图所示.与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E的匀强电场.一个质量为m.电量为q=mg/E的可视为质点的带正电小球.在t=0时刻以大小为V0的水平初速度向右通过电场中的一点P.当t=t1时刻在电场所在空间中加上一如图所示随时间周期性变化的磁场.使得小球能竖直向下通过D点.D为电场中小球初速度方向上的一点.PD间距为L.D到竖直面MN的距离DQ为L/π.设磁感应强度垂直纸面向里为正. (1)如果磁感应强度B0为已知量.试推出满足条件时t1的表达式(用题中所给物理量的符号表示) (2)若小球能始终在电场所在空间做周期性运动.则当小球运动的周期最大时.求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小. (3)当小球运动的周期最大时.在图中画出小球运动一个周期的轨迹. 当小球进入电场时:mg=Eq将做匀速直线运动 (1)在t1时刻加入磁场.小球在时间t0内将做匀速圆周运动.圆周运动周期为T0 若竖直向下通过D点.由图甲1分析可知必有以下两个条件: t0=3T0/4 PF-PD=R 即: V0t1-L=R qV0B0=mV02/qB0 所以:V0t1-L=mV0/qB0 t1=L/V0+m/qB0 (2)小球运动的速率始终不变.当R变大时.T0也增加.小球在电场中的运动的周期T增加. 在小球不飞出电场的情况下.当T最大时有: DQ=2R L/π=2mV0/qB0 B0=2πmV0/qL T0=2πR/V0=2πm/qB0=L/V0 由图分析可知小球在电场中运动的最大周期: T=8×3T0/4=6L/V0 (3)如图 15.如图所示.质量为m的导体棒曲垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端.导轨宽度和棒长相等且接触良好.导轨平面与水平面成角.整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中．现给导体棒沿导轨向上的初速度v0.经时间t0导体棒到达最高点.然后开始返回.到达底端前已经做匀速运动.速度大小为．已知导体棒的电阻为R.其余电阻不计.重力加速度为g.忽略电路中感应电流之间的相互作用．求: (1)导体棒从开始运动到返回底端的过程中.回路中产生的电能, (2)导体棒在底端开始运动时的加速度大小, (3)导体棒上升的最大高度． 解:⑴据能量守恒.得 △E = mv02 -m()2= mv02 ⑵在底端.设棒上电流为I.加速度为a.由牛顿第二定律.则: =ma1 由欧姆定律.得I= E=BLv0 由上述三式.得a1 = gsinθ + ∵棒到达底端前已经做匀速运动∴mgsinθ= 代入.得a1 = 5gsinθ (3)选沿斜面向上为正方向.上升过程中的加速度.上升到最高点的路程为S. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （Ⅰ）一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．
    实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
    F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
    ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
    ①首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表．请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象．

    ②通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出
    F-ω2
    F-ω2
    关系图象来确定他们的猜测是否正确．
    ③在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出F∝r的结论，你认为他们的依据是
    做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3
    做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3
    ．
    ④通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为
    0.037
    0.037
    ．（计算结果取2位有效数字）
    （Ⅱ）某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距L=0.700m，其间充满待测的导电溶液．
    用如下器材进行测量：
    电压表（量程l5V，内阻约30kΩ）； 电流表（量程300μA，内阻约50Ω）；
    滑动变阻器（10Ω，1A）；          电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）；
    单刀单掷开关一个、导线若干．
    下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图2所示
    U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
    I/μA 0 22 65 109 155 175 240

    根据以上所述请回答下面的问题：
    （1）玻璃管内径d的测量值为
    30.75
    30.75
    mm；
    （2）根据表1数据在图3坐标中已描点，请作出U-I图象，根据图象求出电阻R=
    4.4×104～4.8×104
    4.4×104～4.8×104
    Ω（保留两位有效数字）；
    （3）计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=
    πRd
    2
     
    4L
    πRd
    2
     
    4L
     （用R、d、L表示）
    （4）请在（图l）中补画出未连接的导线．

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    （17分）
    Ⅰ.(4分) 在测量重力加速度的实验中，某同学用一根细线和一均匀小球制成单摆。他已经测得此单摆50个周期的时间为t，从悬挂点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量
    为                 。将g用测得量表示，则g=                。
    Ⅱ.(13分) 测一阻值约1Ω的电阻丝Rx的阻值。为较准确测量，要求多测几组数据。
    实验室供选择的器材有：
    电源E：电动势约1.5V，内阻可忽略
    电流表A1：量程0～0.2A，内阻约0.5Ω
    电流表A2：量程0～0.01A，内阻约0.05Ω
    电压表V1：量程3.0V，内阻非常大
    电压表V2：量程15.0V，内阻非常大
    滑动变阻器R：0～10Ω
    电阻箱R０：0～99.99Ω
    电键S与导线若干
    （1）某实验小组的同学设计了如上页图所示的电路图来测量Rx，该电路有不妥或不符合要求之处，请指出其中的两处：
    ①                                   ；
    ②                                   。

    （2）请将你设计的测量电路图在方框内，并标明所选器材符号。
    用测得的物理量计算Rx的公式是Rx=                    ；式中各物理量的物理意义是                                                                         。

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    （17分）

    Ⅰ.(4分) 在测量重力加速度的实验中，某同学用一根细线和一均匀小球制成单摆。他已经测得此单摆50个周期的时间为t，从悬挂点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量

    为                  。将g用测得量表示，则g=                 。

    Ⅱ.(13分) 测一阻值约1Ω的电阻丝Rx的阻值。为较准确测量，要求多测几组数据。

    实验室供选择的器材有：

    电源E：电动势约1.5V，内阻可忽略

    电流表A1：量程0～0.2A，内阻约0.5Ω

    电流表A2：量程0～0.01A，内阻约0.05Ω

    电压表V1：量程3.0V，内阻非常大

    电压表V2：量程15.0V，内阻非常大

    滑动变阻器R：0～10Ω

    电阻箱R０：0～99.99Ω

    电键S与导线若干

    （1）某实验小组的同学设计了如上页图所示的电路图来测量Rx，该电路有不妥或不符合要求之处，请指出其中的两处：

    ①                                    ；

    ②                                    。

    （2）请将你设计的测量电路图在方框内，并标明所选器材符号。

    用测得的物理量计算Rx的公式是Rx=                     ；式中各物理量的物理意义是                                                                          。

     

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    （17分）

    Ⅰ.(4分) 在测量重力加速度的实验中，某同学用一根细线和一均匀小球制成单摆。他已经测得此单摆50个周期的时间为t，从悬挂点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量

    为                 。将g用测得量表示，则g=                。

    Ⅱ.(13分) 测一阻值约1Ω的电阻丝Rx的阻值。为较准确测量，要求多测几组数据。

    实验室供选择的器材有：

    电源E：电动势约1.5V，内阻可忽略

    电流表A1：量程0～0.2A，内阻约0.5Ω

    电流表A2：量程0～0.01A，内阻约0.05Ω

    电压表V1：量程3.0V，内阻非常大

    电压表V2：量程15.0V，内阻非常大

    滑动变阻器R：0～10Ω

    电阻箱R０：0～99.99Ω

    电键S与导线若干

    （1）某实验小组的同学设计了如上页图所示的电路图来测量Rx，该电路有不妥或不符合要求之处，请指出其中的两处：

    ①                                   ；

    ②                                   。

    （2）请将你设计的测量电路图在方框内，并标明所选器材符号。

    用测得的物理量计算Rx的公式是Rx=                    ；式中各物理量的物理意义是                                                                         。

     

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    （1）(8分)在《油膜法估测分子大小》的实验中，操作步骤如下：
    ①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；
    ②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；
    ③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，痱子粉均匀撒在水面上；
    ④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油 酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；
    ⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；
    ⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格．
    上述实验步骤中有错误的步骤是____________________(指明步骤，并改正)，油酸分子直径的表达式d＝________.
    某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于________
    A．油酸散开的时间过长，面积过大   
    B．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
    C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
    D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
    （2）（10分）某小组科技活动小组为探究导电液体的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验：
    ①该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供供选择：
    A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A；
    B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约10Ω；
    C．电流表A2：量程0～500mA，内阻约Ω；
    D．电压表V：量程0～15V，内阻约kΩ；
    E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；     F．滑动变阻器R2：最大阻值5kΩ；    G．开关．导线等
    在可供选择的器材中，应选用的电流表是_______（填“A­1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是 ________（填“R1”或“R2”）；
    ②根据所选的器材在虚线 框中画出实验电路图（盐水柱的符号用“      ” 表示）；

    ③握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L．电阻R的数据如下表：

    实验次数
    		1
    		2
    		3
    		4
    		5
    		6
    长度L（cm）
    		20.0
    		25.0
    		30.0
    		35.0
    		40.0
    		45.0
    电阻R（kΩ ）
    		1.3
    		2.1
    		3.0
    		4.1
    		5.3
    		6.7
    为了研究电阻与长度的关系，该小组用纵坐标表示电阻，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是____________。

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