题目内容

【题目】某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)．另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干．该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：

(1)用天平测出小球的质量m，按如图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量．

(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出)．

(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.

(4)以电压U为纵坐标，以________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k.

(5)小球的带电量q＝________.(用m、d、k等物理量表示)

【答案】（2）

（4）tanθ为横坐标（5）

【解析】

试题(2)如图12(a) (4)电小球的受力如图（b），根据平衡条件有

，又有，

联立解得，，所以应以tanθ为横坐标．

(5) 由上可知，则小球的带电量为

练习册系列答案
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(1)将电源电压调到1 8V，闭合开关，移动P，使灯泡正常发光。求灯泡的电阻和灯泡消耗的最小功率。

(2)将电源电压调到l 5 V，用定值电阻R0替换灯泡，P置于中点A，闭合开关，电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置(可能重新选择了电表最程和变阻器R)。然后将P从A移到最左端B，两表示数的I-U关系如图所示。通过计算判断所用变阻器的规格.

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(1)小球脱离弹簧时的速度大小；

(2)小球从B到C克服阻力做的功；

(3)小球离开C点后落回水平面时的动能大小。

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（1）忽略离子源中离子的初速度，①用计算荷质比；②用计算荷质比。

（2）离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同，设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为和（），在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差Δt，可通过调节电场E使Δt＝0。求此时E的大小。

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A. 拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面

B. 拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面

C. 重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面

D. 重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面

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②当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离？

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（1）下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先_____________，然后______________，让滑块带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；

⑧测得滑块1的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．试完善实验步骤⑥的内容．

（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_______kgm/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_____kgm/s（保留三位有效数字）．

（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是_____________________．

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A. 图1中t1时刻，两者相距最远。乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动

B. 图1中0～t2时间内，乙的速度先减小后增大,t2时刻，乙物体追上甲

C. 图2中先沿x轴正方向运动，后沿x轴负方向运动且一直做匀变速运动

D. 图2中0~4s时间间隔内t=2s时速度一定最大，速率为5m/s的时刻有两个

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