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我们知道,验电器无法定量测定物体的带电量.学校实验室也没有其他定量测定电量的仪器...

我们知道,验电器无法定量测定物体的带电量.学校实验室也没有其他定量测定电量的仪器.某研究性学习小组设计了一定量测定轻质小球带电量的方案如下:取两个完全相同的轻质小球,用天平测出小球的质量m,然后让小球带上相同的电量Q,并将两个带电小球用相同的绝缘轻质细线如图所示悬挂(悬线长度远大于小球半径),测出稳定后悬线偏离竖直方向的夹角θ等物理量,从而算出小球的电量Q.
你认为该设计方案是否可行,若可行,则还需测量哪些物理量才能求出小球所带的电量,用字母表示该物理量,并写出小球所带电量的表达式及其推导的过程.
若不可行,请写出你的实验方案和相应的计算表达式及其推导过程.

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可行,根据平衡条件求解出静电力大小,然后根据库仑定律求解电量Q. 【解析】 可行.  为了测量小球所带的电量,还需测量悬线悬点到球心的距离L(或悬线的长度).   设当小球处于如图所示的位置时两球相距r,由牛顿第三定律可知,两个带电小球之间的库仑力大小相等,设为F. 对A球有:F=k                         ① 由力的平衡条件得:F=k         ② 由几何关系可得:r=2Lsinθ                 ③ 由以上各式得:mgtanθ=k 故:Q=2Lsinθ        答:该设计方案可行,还需测量悬线悬点到球心的距离L,小球所带电量的表达式为2Lsinθ.
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考点分析:
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某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台,导线、复写纸、纸带、细沙若干.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:manfen5.com 满分网
(1)还需要补充的实验器材是______
(2)某同学的实验步骤如下:用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L,算出这两点的速度v1与v2.要完成本实验,还缺哪些实验步骤或应控制的实验条件?若用如上的字母代表实验中测量到的物理量,写出本实验最终要验证的数学表达式.
(3)若挑选的一条点迹清晰的纸带如下,且已知滑块的质量为M,沙和沙桶的总质量为m,相邻两个点之间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为S1、S2、S3、S4、S5(图中未标出S3、S4、S5),则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中,沙和沙桶的重力所做的功W=______;该滑块动能改变量的表达式为△EK=______.(结果用题中已知物理量的字母表示)
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在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,右边为实验原理图,下边为所需器材的实物图.
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(1)试按原理图在实物图中画线连接成实验电路.
I(A)0.120.200.310.320.500.57
U(V)1.371.321.241.181.101.05
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(3)根据图线可知被测电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.
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C.房内每个空气分子的动能都增大了
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有关物体的内能,以下说法正确的是( )
A.在相同的状态下,1g0℃水比1g0℃冰的内能大
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A某列机械波在MN直线上传播,该直线上相距3m的A、B两质点,其振动图象如图所示.则该列机械波传播的速度可能是( )
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A.6m/s
B.10m/s
C.12m/s
D.150m/s
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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