使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等,质量为,速度为的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为的园,圆心在点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为,为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器,引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形通道,通道的圆心位于点(点图中未画出),引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使用离子从点进入通道,沿通道中心线从点射出,已知长度为,与的夹角为
()求离子的电荷量并判断其正负;
()离子从点进入,点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为,求
()换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应,为使离子仍从点进入,点射出,求通道内引出轨迹电场强度的方向和大小.
如图所示,矩形盒的质量为,底部长度为,放在水平面上,盒内有一质量为可视为质点烦人物体,与、与地面间的动摩因数均为,开始时二者均静止,在的左端现瞬间使物体获得一向右的水平初速度,以后物体与盒的左右壁碰撞时,始终向右运动。当与的左壁最后一次碰撞后,立刻停止运动,继续向右滑行距离为后也停止运动,矩形盒运动的总时间是( )
一研究性学习小组采用图示实验装置来探究“加速度与力、质量的关系”.图中为小车,为打点计时器,为弹簧测力计,为小桶(内有细沙),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置.实验前,把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度,以平衡摩擦力.实验时,先接通电源再松开小车,并记下小车运动过程中弹簧测力计的示数作为小车所受的合力.
()本实验中是否要满足小桶(含内部细沙)的质量远小于小车的质量______.(填“是”或“否”)
()实验中得到的一条纸带如图所示,打点计时器使用的电源频率为,纸带上相邻两个计数点之间有四个计时点未画出,测量可得、点间距离为,、点间距离为,、点间距离为,、点间距离为,则小车的加速度为______.
()实验室购买了一捆标称长度为的铜导线,某同学想通过实验测其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为,查得铜的电阻率为,再利用图示电路测出铜导线的电阻,从而确定导线的实际长度.
可供使用的器材有:
电流表:量程,内阻约;
电压表:量程,内阻约;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
定值电阻:;
电源:电动势,内阻可不计;
开关、导线若干.
回答下列问题:
①实验中滑动变阻器应选______(选填“”或“”),闭合开关前应将滑片移至______端(选填“”或“”).
②在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据实验电路图完成剩余部分的连接.
③调节滑动变阻器,当电流表的读数为时,电压表示数如图所示,读数为______.
④导线实际长度为______(保留位有效数字).
利用图装置做“验证机械能守恒定律”实验.
①为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的______.
.动能变化量与势能变化量
.速度变化量和势能变化量
.速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______
.交流电源 .刻度尺 .天平(含砝码)
③实验中,先接通电源,再释放重物,得到图所示的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点、、,测得它们到起始点的距离分别为、、.
已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为.设重物的质量为.从打点到打点的过程中,重物的重力势能变化量______,动能变化量______.
④大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是______
.利用公式计算重物速度
.利用公式计算重物速度
.存在空气阻力和摩擦力阻力的影响
.没有采用多次试验去平均值的方法.
⑤根据以下方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图象,并做如下判断:若图象是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒.请你分析论证该同学的判断依据是否正确.