Question

（1）北京正负电子对撞机的储存环是长为24m的圆形轨道，某时刻测得环中电流强度为10mA，已知这是正在环中运行的电子有
5×10¹¹个，则可估算出这是电子的速率为______．
（2）像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如（1）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，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．先利用图（2）所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示挡光时间分别为5×10²s和2×10²s，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图（3）所示．
（a）读出滑块的宽度d=______cm
（b）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v₁、v₂和两个光电门之间的距离L外，还需要测量的物理量是______（指明代表物理量的字母）．
（c）用（3）中各量求解动摩擦因数的表达式μ=______

2-v

2

1)b2Lga

Answer

（1）电子电荷量e=1.6×10-19C，求出5×1011个电子的总电荷量，再根据电流的定义式求解
（2）游标卡尺的读数等于主尺读数等于游标读数，不需估读．根据较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度求出瞬时速度．
（3）先根据小灯泡的铭牌求出正常发光时电阻，再判断电流表的内外接法，通过估算电路最小电阻判断滑动变阻器不能用限流式接法．
【解析】
（1）5×1011个电子的总电荷量为q=5×1011×1.6×10-19C=8×10-8C，
电子运动的周期为T=═8×10-6s
电子的速率为v==3×106m/s
（2）①游标卡尺的主尺读数为50mm，游标读数为0.05×3=0.15mm，所以d=50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm．
 ②为完成测量，除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外，还需要测量的物理量是p点到桌面的高度h，重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a，斜面的长度b，
③动摩擦因数的表达式μ=-
（3）①因小灯泡标有“3V、0.6W”字样，其电阻R=15Ω，因＜＜，电流表应选外接法，
根据闭合电路欧姆定律估算电路Rmin=60Ω，显然滑动变阻器不能用限流式应用分压式接法．
②连接电路如图所示，开始时滑动变阻器的滑动触头应该移到最左端．

③若小灯泡发光暗时的电阻为R2，根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系为：R1 大于R2．
故答案为：（1）3×106m/s
（2）①5.015
②p点到桌面的高度h，重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a，斜面的长度b，
③-
（3）①外接，分压式
 ②如图
③大于