题目内容

(18分)(1)某同学利用图(a)所示实验装置研究“小车加速度a与砂桶(含砂)质量m的关系”.

①实验开始时,先把安装有发射器的小车移到靠近接收器附近,调节木板上定滑轮的高度,使滑轮与小车间的细线与木板____________.

②将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,直到小车能沿沿木板向下滑动为止.

③实验中保持小车(含发射器)的质量不变,反复改变砂桶内砂的质量,记录砂和桶的总质量m,并通过位移传感器及与之相连的计算机得到小车相应的加速度a.获取的实验数据已标在图(b)所示的坐标图中,请在图(b)中作出a-m图线.

④a-m图线不过原点,其原因可能是步骤②中垫高的木板倾角___________(选填“过大”或“过小”).

⑤根据a-m图线可以求出小车(含发射器)的质量是________kg.(重力加速度g=9.8m/s2,计算结果保留两位有效数字).

①平行(2分)④如答图(1)(2分)⑤过大(2分)⑥ 0.30(0.28~0.32得2分)

【解析】

试题分析:①调节木板上定滑轮的高度,使滑轮与小车间的细线与木板平行;④如图所示;⑤由图知,

图线与纵轴(a)有截距,表示不挂砂桶时,小车有加速度,说明垫高的木板倾角过大;⑥根据mg=Ma,可知图像的斜率为小车质量的倒数,求得小车质量M=0.30kg。

考点:本题考查研究“小车加速度a与砂桶(含砂)质量m的关系

练习册系列答案
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(10分)电视机中显像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束,并在变化的磁场作用下发生偏转,打在荧光屏不同位置上发出荧光而形成像。显像管的原理示意图(俯视图)如图甲所示,在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场,偏转的磁场可简化为由通电螺线管产生的与纸面垂直的磁场,该磁场分布的区域为圆形(如图乙所示),其磁感应强度B=μNI,式中μ为磁常量,N为螺线管线圈的匝数,I为线圈中电流的大小。由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化,是稳定的匀强磁场。

已知电子质量为m,电荷量为e,电子枪加速电压为U,磁常量为μ,螺线管线圈的匝数N,偏转磁场区域的半径为r,其圆心为O点。当没有磁场时,电子束通过O点,打在荧光屏正中的M点,O点到荧光屏中心的距离OM=L。若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计,不考虑相对论效应及磁场变化所激发的电场对电子束的作用。

(1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率;

(2)若电子束经偏转磁场后速度的偏转角θ=60°,求此种情况下电子穿过磁场时,螺线管线圈中电流I0的大小;

(3)当线圈中通入如图丙所示的电流,其最大值为第(2)问中电流的0.5倍。求电子束打在荧光屏上发光所形成“亮线”的长度。

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