(1)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中,測得單擺的擺角小于5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得的擺線長為L,用五十分度的游標卡尺測得擺球的直徑d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②從圖1可知,擺球直徑d的讀數(shù)(分尺標度為5與主尺某一刻度線對齊)為
1.750
1.750
cm.
(2)將傾角為θ的光滑絕緣斜面放置在一個足夠大的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度為B,一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小物體在斜面上由靜止開始下滑(設斜面足夠長)如圖2所示,滑到某一位置開始離開,求:
①物體帶電荷性質(zhì)
負電
負電

②物體離開斜面時的速度及物體在斜面上滑行的長度是
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ
分析:(1)①單擺擺長是擺線的長度與半球半徑之和,由單擺周期公式可以求出重力加速度的表達式.
②游標卡尺主尺示數(shù)與游標尺示數(shù)之和是游標尺的示數(shù),由圖1所示游標卡尺可以求出擺球的直徑;
(2)帶電物體下滑到某一位置離開斜面,由此可知洛倫茲力垂直于斜面向上,根據(jù)左手定則判斷帶電物體的電性.
對物體進行受力分析,當物體對斜面的壓力為零時,物體開始離開斜面,由平衡條件求出物體此時的速度;
由牛頓第二定律求出物體的加速度,然后由勻變速運動的速度位移公式求出物體在斜面上滑行的長度.
解答:解:(1)①單擺擺長l=L+
d
2
,單擺周期T=
t
n
,由單擺周期公式T=2π
l
g
可知,
g=
4π2l
T2
=
4π2(L+
d
2
)
(
t
n
)2
=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
;
②由圖1所示游標卡尺可知,游標卡尺主尺示數(shù)是1.7cm,游標尺示數(shù)是25×0.02mm=0.50mm=0.050cm,
則游標卡尺的示數(shù),即擺球直徑為1.7cm+0.050cm=1.750cm;
(2)①帶電小物體下滑滑到某一位置開始離開斜面,說明物體受到的洛倫茲力垂直于斜面向上,由左手定則知,小球帶負電.
②小物體沿斜面下滑時,受力如圖所示;
由牛頓第二定律得:mgsinθ=ma,加速度a=gsinθ,
洛倫茲力F=qvB,當FN=0,即qvB=mgcosθ,
v=
mgcosθ
qB
時,小物體開始離開斜面;
由勻變速直線運動的速度位移公式可得:
v2-0=2aL,則小物體在斜面上滑行的常識L=
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ

故答案為:(1)①
4π2n2(L+
d
2
)
t2
;②1.750cm(2)①負電;②
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ
點評:(1)對游標卡尺讀數(shù)時要確定游標尺的精度,游標尺是10分度的精度是0.1mm,20分度的精度是0.05mm,50分度的精度是0.02mm.
(2)解決本題的關鍵是正確地進行受力分析,抓住垂直于斜面方向上的合力為零時,物體開始離開斜面進行分析求解.
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相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中,測得單擺的擺角小于5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得的擺線長為L,用螺旋測微器測得擺球的直徑為d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②從圖1可知,擺球直徑d的讀數(shù)為
5.980
5.980

③實驗中有個同學發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的
BC
BC

A、懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B、把n次全振動的時間誤作為(n+1)次全振動的時間
C、以擺線長作為擺長來計算
(2)如圖2所示是測量通電螺線管A內(nèi)部磁感應強度B及其與電流I關系的實驗裝置.將截面積為S、匝數(shù)為N的小試測線圈P置于螺線管A中間,試測線圈平面與螺線管的軸線垂直,可認為穿過該試測線圈的磁場均勻.將試測線圈引線的兩端與沖擊電流計D相連.撥動雙刀雙擲換向開關K,改變通入螺線管的電流方向,而不改變電流大小,在P中產(chǎn)生的感應電流引起D的指針偏轉(zhuǎn).
實驗次數(shù) I(A) B(×10-3T)
1 0.5 0.62
2 1.0 1.25
3 1.5 1.88
4 2.0 2.51
5 2.5 3.12
①將開關合到位置1,待螺線管A中的電流穩(wěn)定后,再將K從位置1撥到位置2,測得D的最大偏轉(zhuǎn)距離為dm,已知沖擊電流計的磁通靈敏度為Dφ,Dφ=
dm
N△?
,式中△?為單匝試測線圈磁通量的變化量.則試測線圈所在處磁感應強度B=
dm
2NDΦS
dm
2NDΦS
;若將K從位置1撥到位置2的過程所用的時間為△t,則試測線圈P中產(chǎn)生的平均感應電動勢E=
dm
D?△t
dm
D?△t

②調(diào)節(jié)可變電阻R,多次改變電流并撥動K,得到A中電流I和磁感應強度B的數(shù)據(jù),見右表.由此可得,螺線管A內(nèi)部在感應強度B和電流I的關系為B=
0.00125I
0.00125I

③為了減小實驗誤差,提高測量的準確性,可采取的措施有
AB
AB

A.適當增加試測線圈的匝數(shù)N     B.適當增大試測線圈的橫截面積S
C.適當增大可變電阻R的阻值     D.適當撥長撥動開關的時間△t.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?武漢模擬)(1)在“利用單擺測重力加速度”實驗中,測得單擺擺角小于 5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得擺線長為 L,用螺旋測微器側(cè)得擺球直徑為d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達形式g=
4π2(L+
d
2
)n2
t2
4π2(L+
d
2
)n2
t2

②從圖1可知,擺球直徑 d 的讀數(shù)為
5.980
5.980
mm

③實驗中某同學發(fā)現(xiàn)自己測得的重力加速度值總是偏大,其原因可能是
C
C

A.懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B.單擺所用擺球質(zhì)量太大
C.把n次全振動時間誤作(n+l )次全振動時間
D.以擺線長作為擺長來計算
( 2 )將滿偏電流Ig=50μA、內(nèi)阻未知的電流表G改裝成電流表并進行校準.
①利用如圖2所示電路測量電流表內(nèi)阻(圖中電源電動勢 E=4V ):先閉合S1,調(diào)節(jié) R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;再閉合S2,保持 R 不變,調(diào)節(jié) R',使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的 3/5,讀出此時 R'的阻值為 1425Ω,則電流表內(nèi)阻測量值Rg=
950
950
Ω.
②將該表改裝成量程為 1mA 的電流表 A,需
(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),阻值為 R0=
50
50
Ω的電阻.
③用標準電流表 A1對改裝好的電流表 A 進行校準,請在方框內(nèi)畫出實驗電路圖并按電路圖連接實物圖.

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實驗題:
精英家教網(wǎng)
(1)①在利用單擺測重力加速度的實驗中,甲組同學用游標卡尺測出小球的直徑如圖1所示.則該小球的直徑為
 
cm.
②乙組同學在實驗中測出多組擺長和運動的周期,根據(jù)實驗數(shù)據(jù),作出T2-L的關系圖象如圖2所示,該同學在實驗中出現(xiàn)的錯誤可能是計算擺長時
 
(選填“漏加”或“多加”)了小球的半徑.
③雖然實驗中出現(xiàn)了錯誤,但根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù),仍可算出準確的重力加速度,其值為
 
rn/s2(最后結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)用半偏法測電流表內(nèi)阻,提供的器材如下:
干電池(電動勢E約為1.5V,內(nèi)阻r約為10Ω)、待測電流表A(0~50μA,內(nèi)阻約4kΩ)、電阻箱R1、R2(均為0~99999.9Ω)、電鍵、導線若干.
①實驗電路如圖3,有關實驗操作及測量如下:
I.只閉合S,當調(diào)節(jié)R1到26090.0Ω時,電流表A滿偏;
Ⅱ.再閉合S1,R2調(diào)為3770.0Ω時,電流表A半偏,由此可得電流表的內(nèi)阻Rg的測量值為
 
Ω.
②半偏法測量電流表內(nèi)阻時,要求R1>Rg(比值R1/Rg越大.測量誤差越。緦嶒炛蠷1雖比Rg大.但兩者之比不是很大,因此導致Rg的測量誤差較大.具體分析如下:電流表A半偏時的回路總電阻比全偏時的回路總電阻
 
(填“偏大”或“偏小”),導致這時的總電流
 
(選填“變大”或“變小”),半偏時R2
 
Rg(填“大于”或“小于”).
③為減小Rg的測量誤差,可以通過補償回路總電阻的方法,即把半偏時回路的總電阻的變化補回來.具體的數(shù)值可以通過估算得出,實際操作如下:在①中粗測出Rg后,再把R1先增加到
 
Ω[用第①問中的有關條件求得具體數(shù)值],再調(diào)節(jié)R2使電流表
 
.用這時R2的值表示Rg的測量值,如此多次補償即可使誤差盡量得以減。

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(1)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中,測得單擺的擺角小于50,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得的擺線長為L,用螺旋測微器測得擺球的直徑為d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②從圖1可知,擺球直徑d的讀數(shù)為
5.980mm
5.980mm

③實驗中有個同學發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的
C
C


A.懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B.單擺所用的擺球質(zhì)量太大
C.把n次全振動的時間誤作為(n+1)次全振動的時間
D.以擺線長作為擺長來計算
(2)在測定電阻的實驗中,若待測電阻Rx約為3Ω,其發(fā)熱功率不超過0.75W,備有的部分器材有:A.6V電池組;B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.5Ω);C.電流表(0~3A,內(nèi)阻0.01Ω);D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻1kΩ);E.電壓表(0~15V,內(nèi)阻5kΩ);F.滑動變阻器(0~50Ω,額定電流1A).要求:①要盡量減小實驗誤差,②電壓表讀數(shù)從零開始變化.
①上述器材中應選用的是
ABDF
ABDF
(用字母代替).
②在實驗中,有的同學連成圖2所示電路,其中
a,b,c,…,k是表示接線柱的字母.請將圖中接線
錯誤(用導線兩端接線柱的字母表示)、引起的后果、
改正的方法(改接、撤消或增添),分別填寫在下面相應的表格中.
接線錯誤 引起的后果 改正的方法
ce
ce
可能引起短路,損壞電源;可能燒毀電流表或電阻Rx
可能引起短路,損壞電源;可能燒毀電流表或電阻Rx
撤銷ce連線
撤銷ce連線
ef
ef
使電流表內(nèi)接,增大了實驗誤差
使電流表內(nèi)接,增大了實驗誤差
撤消ef,連接eh
撤消ef,連接eh
fi,hj
fi,hj
電流表指針反偏,燒壞電流表
電流表指針反偏,燒壞電流表
撤消hj,連接ij
撤消hj,連接ij

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