题目内容
如图5-3-36所示，此装置为测定气体分子速率的装置图，该装置全部放在高真空容器中，A、B是两圆盘，它们能绕共同轴以相同的角速度转动，两盘相距20 cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝间成6°夹角.请设计实验过程测定气体分子的速率.
图5-3-36
思路点拨：本题为匀速圆周运动和匀速直线运动在实际问题中的具体应用.解决问题的关键是分子水平运动20 cm的时间与圆盘转过6°的时间相等.
解析：方法一：将一定速率的分子垂直板面射向A板细缝，调节圆盘的转速，使转速从零逐渐增大，当分子首次垂直通过两盘的细缝时，测得圆盘转速为n，即可求分子速率.
若求角速度,要先把角度要变为弧度：6°=2π×
=
，转速为n.由于分子水平运动20 cm的时间等于圆盘转过6°的时间，则
=
，解得v0=12n.
方法二：若继续增大圆盘转速，记录分子通过两圆盘细缝圆盘转过的圈数n.
因为分子通过两圆盘细缝的时间等于圆盘转过n·2π+
所用时间，得
=
解得：v0=
m/s（n=0，1，2，…）.
答案：略
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