小明同学用所示的实验装置验证牛顿第二定律,一端固定有定滑轮的长木板水平放在桌面上,沙桶通过绕过定滑轮的细线拉动小车,细线与长木板平行,小车上固定盒子,盒子内盛有沙子。
1.她想用砂和砂桶的重力表示系统(小车、盒子及盒内沙子、悬挂的桶以及桶内沙子)受到的合外力,为了减少这种做法带来的实验误差,你认为实验中还应该采取的措施是:
2.验证在系统质量不变的情况下,加速度与合外力成正比从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力,将该力视为合外力F,对应的加速度则从打下的纸带中计算得出。多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中,桶内的沙子取自小车中。故系统的总质量不变。以合外力F为横轴,以加速度为纵轴,画出—F图像,图像是一条过原点的直线。
—F图像斜率的物理意义是
_________________________ _______________
本次实验中,是否应该满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车(包括盛沙的盒及盒内的砂)的总质量? 答:____________(填“是”或“否”);理由是________________ ____ ____.
3.验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比
保持桶内沙子质量不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系。
本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统的所受的合外力不变。用图像法处理数据时,以加速度为纵轴,应该以哪一个质量的倒数为横轴?
A.小车质量、盒子及盒内沙子质量之和
B.小车质量、盒子及盒内沙子与悬挂的沙桶(包括桶与桶内的沙)质量之和
答:_____________(填“A”或“B”)
验证机械能守恒定律, 可以利用平抛运动的闪光照片来验证,图甲是一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景小方格的实物边长可以用游标卡尺测量,图乙是卡尺读数部分的示意图,由图乙可知小方格的边长是L= ____________mm。如果相机的闪光频率为f,小球的质量为m,当地重力加速度g已知,那么小球在a→b→c→d的整个过程中减少的重力势能为 ,增加的动能为 (这两空用字母L、f、m、g表示),这样代入数据就可以验证平抛运动过程中的机械能守恒。
如图所示,匀强磁场的方向竖直向下.磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.试管在水平拉力F作用下向右匀速运动,带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是
A.小球带负电
B.洛伦兹力对小球做正功
C.小球运动的轨迹是一条抛物线
D.维持试管匀速运动的拉力F应保持恒定
如图所示,为了科学研究的需要,常常将质子)和α粒子()等带电粒子储存在圆环状空腔中,圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场(偏转磁场)中,磁感应强度为B.如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示),偏转磁场也相同,则质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EH和Eα、运动的周期TH和Tα的大小关系是
A.EH=Eα,TH≠Tα B.EH=Eα,TH=Tα
C.EH≠Eα,TH≠Tα D.EH≠Eα,TH=Tα
如图所示,在一矩形区域内,不加磁场时,不计重力的带电粒子以某初速度垂直左边界射入,穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场,带电粒子仍以原来的初速度入射,粒子飞出磁场时偏离原方向60°,利用以上数据可求出下列物理量中的
A.带电粒子的比荷
B.带电粒子的质量
C.带电粒子的初速度
D.带电粒子在磁场中运动的半径
质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场.如图所示为质谱仪的原理图.设想有一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力),经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中,带电粒子打到底片上的P点,设OP=x,则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是