如圖甲所示,ABCDabcd為一放于水平面上的長(zhǎng)方體槽,上端開口,ABba、CDdc面為兩銅板,其他面為絕緣板,槽中盛滿導(dǎo)電液體(設(shè)該液體導(dǎo)電時(shí)不發(fā)生電解).現(xiàn)在質(zhì)量不計(jì)的細(xì)銅絲的下端固定一鐵球構(gòu)成一單擺,銅絲的上端可繞O點(diǎn)擺動(dòng),O點(diǎn)在槽中心的正上方,擺球擺動(dòng)平面與AB垂直.在兩銅板上接上圖示的電源,電源內(nèi)阻可忽略,電動(dòng)勢(shì)E=8V,將電源負(fù)極和細(xì)銅絲的上端點(diǎn)分別連接到記+憶示波器的“地”和“Y”輸入端(記憶示波器的輸入電阻可視為無(wú)窮大).假設(shè)擺球在導(dǎo)電液中做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),示波器的電壓波形如圖乙所示.
(1)求單擺的擺長(zhǎng)(已知π
2=10,g=10m/s
2).
(2)設(shè)AD邊長(zhǎng)為4cm,則擺動(dòng)過程中擺球偏離CD板的最大距離和最小距離(忽略銅絲對(duì)導(dǎo)電液中電場(chǎng)的影響).