金屬塊與小車位移之差 ⑥ 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由加了電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板形成，如圖甲所示．大量電子（其重力不計(jì)）由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間為2t0，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時(shí)，所有電子均能從兩板間通過，然后進(jìn)入水平寬度為l，豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)打在豎直放置的熒光屏上（已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e）．
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問：
（1）判斷哪些時(shí)刻電子進(jìn)入兩平行板間側(cè)向位移最大？寫出最大值表達(dá)式．
（2）電子從兩平行板間射出時(shí)最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之差是多少？
（3）要使側(cè)向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？

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實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一小車放在水平長(zhǎng)木板上，左側(cè)拴有一細(xì)軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，小車右側(cè)與穿過電火花計(jì)時(shí)器的紙帶相連，在重物牽引下，小車在木板上向左運(yùn)動(dòng)．右圖給出了電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些計(jì)數(shù)點(diǎn)，電源的頻率為50Hz，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所標(biāo)．
（1）對(duì)紙帶分析可得，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為
0.1
0.1
s，小車在木板上做
勻加速
勻加速
（填“勻加速”、“勻減速”、“非勻變速”、“勻速”）直線運(yùn)動(dòng)，理由：
所得到的紙帶滿足連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，相鄰位移之差恒定
所得到的紙帶滿足連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，相鄰位移之差恒定
．
（2）打計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3時(shí)小車對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小為：v1=
1.3
1.3
m/s，v3=
2.1
2.1
m/s，
（3）據(jù)此紙帶可求出小車的加速度大小為a=
4
4
m/s2．

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（1）某校學(xué)習(xí)興趣小組在研究“探索小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，圖1是某次實(shí)驗(yàn)得出的紙帶，所用電源的頻率為
50HZ，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開始，每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3…．各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為
d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，則：
（1）物體做
勻加速直線
勻加速直線
的運(yùn)動(dòng)，理由是
相鄰的時(shí)間間隔位移之差相等
相鄰的時(shí)間間隔位移之差相等
；
（2）物體通過1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度υ1=
0.375
0.375
m/s；
（3）物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a=
1.5
1.5
m/s2．

（2）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度與物體所  受合外力F及質(zhì)量M的關(guān)系實(shí)驗(yàn)．圖2為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶（總質(zhì)量為m），D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板．
①若保持砂和砂桶質(zhì)量m不變，改變小車質(zhì)量M，分別得到小車加速度a與質(zhì)量M及對(duì)應(yīng)的
1
M
數(shù)據(jù)如表1所示．
表1
次數(shù) 1 2 3 4 5
小車加速度a/（m?s-2） 1.98 1.48 1.00 0.67 0.50
小車質(zhì)量M/kg 0.25 0.33 0.50 0.75 1.00
質(zhì)量倒數(shù)
1
M
/kg-1		 4.00 3.00 2.00 1.33 1.00
根據(jù)表1數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與M的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫D3所示的方格坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)?shù)奈锢砹拷⒆鴺?biāo)系，并作出圖線．
從圖線中得到F不變時(shí)，小車加速度a與質(zhì)量M之間存在的關(guān)系是
a與M成反比
a與M成反比
．
②某同學(xué)在探究a與F的關(guān)系時(shí)，把砂和砂桶的總重力當(dāng)作  小車的合外力F，作出a-F圖線如圖4所示，試分析圖線不過原點(diǎn)的原因是
平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大
平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大
，圖線上部彎曲的原因是
沒有滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M
沒有滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M
．
③在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，為了探究?jī)蓚�(gè)物理量之間的關(guān)系，要保持第三個(gè)物理量不變，這種探究方法叫做
控制變量
控制變量
 法．

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如圖所示是某同學(xué)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，從若干紙帶中選取的一條紙帶的一部分，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)。他對(duì)各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測(cè)量結(jié)果如圖（單位：cm）

（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種        儀器，它使用6V以下的交流電源，若交流電的頻率為50Hz，則它每隔     s打下一個(gè)點(diǎn)。

（2）為了驗(yàn)證小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)進(jìn)行下列計(jì)算，填入表內(nèi)（單位：cm）

S2-S1

S3-S2

S4-S3

S5-S4

S6-S5

ΔS平均值

 

 

 

 

 

 

各個(gè)位移差與平均值最多相差         cm，由此可得出：小車在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之差，在誤差允許的范圍內(nèi)相等，所以小車的運(yùn)動(dòng)是                 。

（3）紙帶上的B點(diǎn)和E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體的瞬時(shí)速度分別為VB=    m/s，VE=    m/s；由此可計(jì)算得到物體的加速度a=        m/s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

 

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如圖所示是某同學(xué)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，從若干紙帶中選取的一條紙帶的一部分，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)。他對(duì)各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測(cè)量結(jié)果如圖（單位：cm）

（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種         儀器，它使用6V以下的交流電源，若交流電的頻率為50Hz，則它每隔      s打下一個(gè)點(diǎn)。

（2）為了驗(yàn)證小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)進(jìn)行下列計(jì)算，填入表內(nèi)（單位：cm）

S2-S1

S3-S2

S4-S3

S5-S4

S6-S5

ΔS平均值

 

 

 

 

 

 

各個(gè)位移差與平均值最多相差         cm，由此可得出：小車在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之差，在誤差允許的范圍內(nèi)相等，所以小車的運(yùn)動(dòng)是                  。

（3）紙帶上的B點(diǎn)和E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體的瞬時(shí)速度分別為VB=     m/s，VE=     m/s；由此可計(jì)算得到物體的加速度a=        m/s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

 

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