Question

如图所示，测定气体分子速率的部分装置放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n=25r/s匀速转动．两盘相距L=20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成6°的夹角，圆盘转一周的时间为______s；如果某气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，则气体分子的最大速率为______ m/s．

Answer

（1）已知转速，应用转速与周期的关系公式可以求出圆盘转一周所需时间，即周期；
（2）通过A盘细缝的气体分子竖直向上匀速运动，当气体分子运动到B盘位置时，如果B盘在竖直方向上转过的角度是6°，则气体分子能通过B盘缝隙，否则不能通过B盘缝隙，由角速度公式求出盘转过6°需要的时间，
然后由匀速运动的速度公式可以求出气体分子的速率．
【解析】
（1）圆盘转一周的时间，即周期T===0.04s；
（2）将一定速率的分子垂直板面射向A板细缝，调节圆盘的转速，
使转速从零逐渐增大，当分子首次垂直通过两盘的细缝时，测得圆盘转速为n，即可求分子速率．若求角速度，要先把角度要变为弧度：6°=2π×=，
转速为n．由于分子水平运动20 cm的时间等于圆盘转过6°的时间，
则=，解得v=12n=300m/s；
故答案为：0.04；300．