题目内容
某兴趣小组做了一个电场中的过山车小实验。如图所示的绝缘轨道ABCDF处在竖直向下的匀强电场中,其中倾斜轨道AB和竖直的圆形轨道光滑,水平轨道BCF粗糙,C为圆形轨道的最低点,BC段长为L。现有一个质量为m、带电量为-q的小球,从距水平面BC高h=5.4L处的P点由静止下滑,小球恰能通过竖直圆形轨道的最高点D而作圆周运动。已知小球与水平轨道BCF间的动摩擦因素为μ=0.4,空间所加的电场强度为。请问:
【小题1】圆形轨道半径R的大小为多少?
【小题2】为使小球不滑出CF,那么水平轨道CF的长度至少为多少?
【小题3】现改变h高度,为使小球最终停在B点,请问小球释放点高度h要满足什么要求?
【小题1】R=2L
【小题2】12.5L
【小题3】0.8L、1.6L、2.4L三个解
解析
图1
外电阻R(Ω) | 电流I(mA) | 电流倒数(mA-1) |
9 000 | 0.050 2 | 19.92 |
8 000 | 0.052 8 | 18.93 |
6 000 | 0.059 4 | 16.84 |
5 000 | 0.063 3 | 15.80 |
4 000 | 0.068 0 | 14.71 |
(1)利用图象法处理数据可以减小实验误差。在讨论作图方案时,甲同学认为应作R-I图,而乙同学认为应该作R-图,你认为哪个同学的想法更科学?__________(填“甲”或“乙”),其简单理由是:_________________________________________。
(2)按照(1)中你选择的方案,在给出的坐标纸上作出图象。
(3)利用你作出的图象,可求出该柠檬电池的电动势为_________V,内阻为_________Ω。
(4)完成实验后,该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是:
___________________________________________________________________。
听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池.他们猜想水果电池内阻可能较大,从而设计了一个如图所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻.实验中他们多次改变电阻箱的电阻值,记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数,并算出电流的倒数,将数据填在如下的表格中.
(1)利用图像法处理数据可以减小实验误差.在讨论作图方案时,甲同学认为应作R-I图,而乙同学认为应该作图,你认为哪个同学的想法更科学?____(填“甲”或“乙”),其简单理由是: .
(2)按照(1)中你选择的方案,在给出的坐标纸上作出图象.
(3)利用你作出的图象,可求出该柠檬电池的电动势为 V,内阻为 Ω.
(4)完成实验后,该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是:
.
外电阻R(Ω) | 电流 I(mA) | 电流倒数(mA-1) |
9000 | 0.0502 | 19.92 |
8000 | 0.0528 | 18.93 |
6000 | 0.0594 | 16.84 |
5000 | 0.0633 | 15.80 |
4000 | 0.0680 | 14.71 |