质量为m、电量为q的带电粒子（不计重力），以速度V垂直进入磁-优题课

(哈师大附中08～09学年高一下学期期中)在当地重力加速度为9.8m/s²的实验室内进行验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率为50Hz.一同学选择了一条理想纸带，用刻度尺测量时各计时点位置对应刻度尺上的读数如图所示．图中O是自由落体的初始第一点，A、B、C、D是纸带上连续的几个点，图中数值的单位为厘米．根据实验并结合纸带回答下列问题：

实验时要从几条纸带中挑选第一、二两点间的距离接近________并且点迹清晰的纸带进行测量；
若重锤质量为mkg，则重锤从开始下落到B点时，减少的重力势能为________J；(数字部分保留三位有效数字)
若重锤质量为mkg，则重锤到B点时，重锤的动能为________J．(数字部分保留三位有效数字)

在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：
(1)打点计时器所接交流电的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带如图所示，应选________纸带好．

(2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定律．现已测得2、4两点间距离为s_1,0、3两点间距离为s₂，打点周期为T，为了验证0、3两点间机械能守恒，则s₁、s₂和T应满足的关系为________．

在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)实验的研究对象是________．
(2)供选择的重物有以下四个应选择(　　)
A．质量为100g的钩码
B．质量为10g的砝码
C．质量为200g的木球
D．质量为10g的塑料球
(3)给打点计时器提供的电源如下，应选择(　　)
A．4节干电池
B．3节蓄电池
C．学生电源4V～6V，交流输出
D．学生电源4V～6V，直流输出

通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式E_p＝kl²(式中k为弹簧的劲度系数，l为弹簧长度的变化量)．为验证这一结论，A、B两位同学设计了以下的实验：
①两位同学首先都进行了如图7甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长d.②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧．拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量l和小铁球上升的最大高度H.③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：将这根弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为l，释放弹簧后，小铁球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.

(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量？请用m、d、g表示所求的物理量____________________．
(2)如果E_p＝kl²成立，
A同学测出的物理量l与d、H的关系式是：l＝____________.
B同学测出的物理量l与d、h、L的关系式是：l＝__________.
(3)试分别分析两位同学实验误差的主要来源
________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：

(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向
弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变
A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明___________．
(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、
Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调
节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度
v₀相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相
同的初速度v₀同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是=____．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_____．
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小
方格的边长为L＝1.25 cm，则由图可求得拍摄时每__________ s曝光一次，该小球做平
抛运动的初速度大小为__________ m/s.(g取9.8 m/s²)