题目内容
(1)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长为L,用五十分度的游标卡尺测得摆球的直径d.
①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=
.
②从图1可知,摆球直径d的读数(分尺标度为5与主尺某一刻度线对齐)为
(2)将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长)如图2所示,滑到某一位置开始离开,求:
①物体带电荷性质
②物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201208/7/f176e9f9.png)
①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=
4π2n2(L+
| ||
t2 |
4π2n2(L+
| ||
t2 |
②从图1可知,摆球直径d的读数(分尺标度为5与主尺某一刻度线对齐)为
1.750
1.750
cm.(2)将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长)如图2所示,滑到某一位置开始离开,求:
①物体带电荷性质
负电
负电
②物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是
m2g(cosθ)2 |
2q2B2sinθ |
m2g(cosθ)2 |
2q2B2sinθ |
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201208/7/f176e9f9.png)
分析:(1)①单摆摆长是摆线的长度与半球半径之和,由单摆周期公式可以求出重力加速度的表达式.
②游标卡尺主尺示数与游标尺示数之和是游标尺的示数,由图1所示游标卡尺可以求出摆球的直径;
(2)带电物体下滑到某一位置离开斜面,由此可知洛伦兹力垂直于斜面向上,根据左手定则判断带电物体的电性.
对物体进行受力分析,当物体对斜面的压力为零时,物体开始离开斜面,由平衡条件求出物体此时的速度;
由牛顿第二定律求出物体的加速度,然后由匀变速运动的速度位移公式求出物体在斜面上滑行的长度.
②游标卡尺主尺示数与游标尺示数之和是游标尺的示数,由图1所示游标卡尺可以求出摆球的直径;
(2)带电物体下滑到某一位置离开斜面,由此可知洛伦兹力垂直于斜面向上,根据左手定则判断带电物体的电性.
对物体进行受力分析,当物体对斜面的压力为零时,物体开始离开斜面,由平衡条件求出物体此时的速度;
由牛顿第二定律求出物体的加速度,然后由匀变速运动的速度位移公式求出物体在斜面上滑行的长度.
解答:解:(1)①单摆摆长l=L+
,单摆周期T=
,由单摆周期公式T=2π
可知,
g=
=
=
;
②由图1所示游标卡尺可知,游标卡尺主尺示数是1.7cm,游标尺示数是25×0.02mm=0.50mm=0.050cm,
则游标卡尺的示数,即摆球直径为1.7cm+0.050cm=1.750cm;
(2)①带电小物体下滑滑到某一位置开始离开斜面,说明物体受到的洛伦兹力垂直于斜面向上,由左手定则知,小球带负电.![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201303/69/a9ab10b3.png)
②小物体沿斜面下滑时,受力如图所示;
由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma,加速度a=gsinθ,
洛伦兹力F=qvB,当FN=0,即qvB=mgcosθ,
v=
时,小物体开始离开斜面;
由匀变速直线运动的速度位移公式可得:
v2-0=2aL,则小物体在斜面上滑行的常识L=
故答案为:(1)①
;②1.750cm(2)①负电;②
.
d |
2 |
t |
n |
|
g=
4π2l |
T2 |
4π2(L+
| ||
(
|
4π2n2(L+
| ||
t2 |
②由图1所示游标卡尺可知,游标卡尺主尺示数是1.7cm,游标尺示数是25×0.02mm=0.50mm=0.050cm,
则游标卡尺的示数,即摆球直径为1.7cm+0.050cm=1.750cm;
(2)①带电小物体下滑滑到某一位置开始离开斜面,说明物体受到的洛伦兹力垂直于斜面向上,由左手定则知,小球带负电.
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201303/69/a9ab10b3.png)
②小物体沿斜面下滑时,受力如图所示;
由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma,加速度a=gsinθ,
洛伦兹力F=qvB,当FN=0,即qvB=mgcosθ,
v=
mgcosθ |
qB |
由匀变速直线运动的速度位移公式可得:
v2-0=2aL,则小物体在斜面上滑行的常识L=
m2g(cosθ)2 |
2q2B2sinθ |
故答案为:(1)①
4π2n2(L+
| ||
t2 |
m2g(cosθ)2 |
2q2B2sinθ |
点评:(1)对游标卡尺读数时要确定游标尺的精度,游标尺是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)解决本题的关键是正确地进行受力分析,抓住垂直于斜面方向上的合力为零时,物体开始离开斜面进行分析求解.
(2)解决本题的关键是正确地进行受力分析,抓住垂直于斜面方向上的合力为零时,物体开始离开斜面进行分析求解.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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