光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图实-1-10(a)所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.图(b)中MN是水平桌面,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P点悬有一铅锤,实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2s和4.0×10-3s.用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d,其示数如图(c)所示.
图实-1-10
(1)滑块的宽度d=________cm.
(2)滑块通过光电门1时的速度v1=________m/s,滑块通过光电门2时的速度v2=________m/s.(结果保留两位有效数字)
(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的________,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将________的宽度减小一些.
在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间, 计时器所用电源的频率为50 Hz,如图实-1-9所示是一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、14.55 cm、19.70 cm.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v4=__________ m/s,小车的加速度大小a=______m/s2.(结果保留三位有效数字)
图实-1-9
在“探究速度随时间的变化规律”的实验中,某同学的操作中有以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有______________________.(遗漏步骤可编上序号G、H、…)
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下面吊着适当重的钩码
D.取下纸带
E.将平板无滑轮的一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动
F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后按合理顺序填写在横线上
________________________________________________________________________.
在“探究速度随时间的变化规律”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是( )
A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.适当增加挂在细绳下钩码的个数
(8分)水平轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8的电阻,轨道间距L=1.0m,轨道很长,轨道电阻不计。轨道间磁场按如图所示的规律分布,其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度均为10cm,磁感应强度大小均为B=1.0T,每段无磁场的区域宽度均为20cm,导体棒ab本身电阻r=1.0,导体棒与导轨接触良好。现使导体棒ab以=1.0m/s的速度始终向右匀速运动。求:
(1)当导体棒ab从左端进入磁场区域开始计时,设导体棒中电流方向从b流向a为正方向,通过计算后请画出电流随时间变化的i-t图像;
(2)整个过程中流过导体棒ab的电流为交变电流,求出流过导体棒ab的电流有效值。(结果保留2位有效数字)
(6分)现在用“测定玻璃的折射率”实验中的仪器来测定光在玻璃中的传播速度。实验中可提供的器材有:矩形玻璃砖、四枚大头针、木板、白纸、复写纸、图钉、刻度尺、游标卡尺、圆规。请完成以下填空和作图:
(1)从上述器材中选出实验所需的器材: 。
(2)作出相应的光路图。
(3)若已知真空中的光速为c,测得玻璃的折射率为n,则光在玻璃中的传播速率=_______。