题目列表(包括答案和解析)
某研究性学习小组设计了一个方案来测量物体的电荷量.如下图甲所示,将一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于天花板上的O点,O点竖直固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度
的量角器,M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属薄板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场),两块金属薄板与量角器所在平面垂直.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电源E、电压表V、开关S、滑动变阻器R及导线若干.若在整个实验过程中不考虑微量的静电泄漏,小球始终不与金属薄板相碰,试根据如下实验操作回答:
(1)用天平测出小球的质量m,按图甲所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N两板之间的距离d,然后使小球带上一定的电荷量;
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(2)小组成员预先设计了如下图乙、丙所示的控制电路,为了使M、N两板之间的电势差(即电压表的示数)能从0开始逐渐增大,应该选用图________控制电路(选填“乙”或“丙”);
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(3)正确选择控制电路与图甲中的接线柱A、B连接后,闭合开关S,缓慢调节滑动变阻器R滑片P,记录下多组电压表的示数U和相应的丝线偏离竖直方向的夹角
;
(4)以U为纵坐标,以tan
为横坐标,将上述多组实验数据描点后可得到一条过原点的直线,若该直线的斜率k,则被测小球的电荷量q=________(用m、d、k、g表示);
(5)在完成最后一组数据测量后,该小组成员采用特殊手段将接线柱A、B与控制电路脱开,在确保金属薄板M、N上已有电荷量不变的条件下:①若将M、N两板间距d缓慢适量增大,则悬挂小球的绝缘丝线偏离竖直方向的夹角
将________(选填“增大”、“不变”或“减小”);②若将绝缘丝线在悬点O处瞬间剪断,则小球将做什么形式的运动?答:________.
某兴趣小组研究在高空下落鸡蛋.若鸡蛋直接撞击地面,鸡蛋不被摔坏的最大高度为0.18 m.如图所示,设计了一个保护鸡蛋的装置,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,当鸡蛋离夹板下端某个距离时,多次实验发现,若将该装置从距地面H=4.5 m高处从静止开始下落,鸡蛋恰好没有被摔坏,且鸡蛋整个下落时间为1.2 s.设鸡蛋、夹板所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍,装置碰地后速度立即变为零且保持竖直方向,不计装置与地面作用时间.取g=10 m/s2.则
(1)没有装置保护,鸡蛋不被摔坏时鸡蛋着地的最大速度;
(2)夹板与鸡蛋之间的摩擦力是鸡蛋重力的几倍;
(3)当装置从H=4.5 m高处下落,为了让鸡蛋能够落到地面,则鸡蛋在夹板中下落的最长距离s.
在头脑奥林匹克竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目,要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面而不被摔坏.如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1 m的高度落到地面而不被摔坏.有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍,现将该装置从距地面4 m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起.求:
(1)如果鸡蛋不被摔坏,直接撞击地面速度最大不能超过多少?(保留3位有效数字)
(2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离至少为多少米?(小数点后面保留两位数字)
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在头脑奥林匹克竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目,要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面而不被摔坏.如果没有保护,鸡蛋最多只能从0
.1 m的高度落到地面而不被摔坏.有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍,现将该装置从距地面4 m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起.求:![]()
(1)如果鸡蛋不被摔坏,直接撞击地面速度最大不能超过多少?(保留3位有效数字)
(2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离至少为多少米?(小数点后面保留两位数字)
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