【专题】13:实验题.
【分析】(1)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;
(2)在描绘电阻R0伏安特性曲线时,需要多测量数据,因此滑动变阻器采用分压接法,待测电阻很大,因此安培表采用内接法,由此可正确画出电路图;
(3)用图想法可以减小实验误差,而且图象直观形象,便于数据处理,由单摆的周期公式得出图象斜率的含义,则可求出重力加速度的大小,漏加了小球半径后,直线的斜率不变,故不影响最后结果。
【解答】解:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为0.01×38.0mm=0.380mm,所以最终读数为1.880mm。
故本题答案为:1.880(1.878~1.882)。
(2)在描绘电阻R0伏安特性曲线时,需要多测量数据,因此滑动变阻器采用分压接法,待测电阻很大,因此安培表采用内接法,由此得出电路的实物连接图如下所示:
即使摆球重心在球心的正下方,但是(LB﹣LA)不变,故不影响最后结果,因此计算结果不变。
【点评】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法,螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;电路图的连接注意滑动变阻器的分压、限流接法和安培表的内外接法的选择;用单摆测重力加速度是一种简单且便于操作的方法,要注意尽量减小实验误差,摆动角度要小,数据处理尽量用图象法。
10.(16分)在平面直角坐标系xOy中,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求
(1)M、N两点间的电势差UMN;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。
【考点】37:牛顿第二定律;4A:向心力;65:动能定理;CI:带电粒子在匀强磁场中的运动;CM:带电粒子在混合场中的运动
【分析】(1)粒子垂直于电场进入第一象限,粒子做类平抛运动,由到达N的速度方向可利用速度的合成与分解得知此时的速度,在应用动能定理即可求得电场中MN两点间的电势差。
(2)粒子以此速度进入第四象限,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,先画出轨迹图,找出半径;利用洛伦兹力提供向心力的公式,可求出在磁场中运动的半径。
(3)粒子的运动分为两部分,一是在第一象限内做类平抛运动,二是在第四象限内做匀速圆周运动,分段求出时间,相加可得总时间。
得:v=2v0
粒子从M点到N点的过程,由动能定理有:
(2)粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动(如图所示),半径为O′N,有:
(3)由几何关系得:
ON=rsinθ
设粒子在电场中运动的时间为t1,则有:
ON=v0t1
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为:
设粒子在磁场中运动的时间为t2,有:
运动的总时间为:
t=t1+t2
【点评】该题考查了电场和磁场边界问题,不同场的分界面上,既是一种运动的结束,又是另一种运动的开始,寻找相关物理量尤其重要。
粒子在电场中运动偏转时,常用能量的观点来解决问题,有时也要运用运动的合成与分解。
点粒子做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定也是本题的一个考查重点
圆心的确定:因洛伦兹力提供向心力,洛伦兹力总垂直于速度,画出带电粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入磁场和射出磁场的两点)洛伦兹力的方向,其延长的交点即为圆心。或射入磁场和射出磁场的两点间弦的垂直平分线与一半径的交点即为圆心。
半径的确定:半径一般都在确定圆心的基础上用平面几何知识求解,常常是解直角三角形。
再者就是要正确画出粒子运动的轨迹图,能熟练的运用几何知识解决物理问题。
11.(18分)光滑水平面上放着质量mA=lkg的物块A与质量mB=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能EP=49J.在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5m,B恰能到达最高点C.取g=l0m/s2,求
(1)绳拉断后B的速度VB的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;