、在学习了“实验:探究碰撞中的不变量”的实验后,得出了
动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。
实验过程:
(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(=0),用滑块1以初速度
与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),撞后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间
和碰后通过光电门的遮光时间
。
(6)先根据计算滑块1碰撞前的速度
及碰后两者的共同速度
;再计算两滑块碰撞前后的动量,并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据:
m1=0.324kg m2="0.181kg " L=1.00×10-3m
次 数 |
滑块1 |
滑块2 |
碰前系统动量kgms-1 |
碰后系统动量kgms-1 |
|||
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
(![]() ![]() ![]() |
|
1 |
0.290 |
0.184 |
0 |
0.184 |
|
|
|
2 |
0.426 |
0.269 |
0 |
0.269 |
|
|
|
结论: |
在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线a,b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电。
求:(1)B点的电场强度的大小和方向。
(2)试判断点电荷Q的电性,并说明理由。
(3)点电荷Q的位置坐标。
如图图(甲)所示,A、B是真空中水平放置的一对平行金属板,两板间距离d=15cm。今将B板接地,在A板间加上如图(乙)所示的交变电压(U0 =1080V),然后让一个质量m=1.6×10-27kg、电量大小q=1.6×10-19C的带电粒子(不计重力)在t=0时刻从B板附近由静止开始运动。空气阻力不计。
(1)判断粒子的电性;
(2)当t1=?时粒子的速度第一次达到最大,并求出此最大速度;
(3)当粒子的速度第一次达到最大时,粒子的电势能多大?
(4)粒子撞击极板A时的速度为多大?
如图所示的电路中,电源电动势E=24V、内阻r=1Ω,定值电阻R1=15Ω。水平放置的平行金属板AB间距d=40cm,上板A开一小孔。合上电键,适当调整R2的有效阻值,然后让一个质量m=0.02kg、带电量q=-0.01C的小球a从距小孔正上方高h=10cm处自由下落,当a刚进入小孔时,另一小球b(质量、电量与小球a的完全相同)恰好从两板的正中央水平飞入,两球同时打在小孔正下方B板上的P点。小球视为质点,小球间的作用力及空气阻力均忽略不计,g=10m/s2.求:
(1)小球a刚进入小孔时的速度V0
(2)两板间的电势差UAB
(3)滑动变阻器的有效阻值
带等量异种电荷的两带电小球A、B,用三根等长的绝缘细线连接后竖直悬挂在一根弹簧上,并置于水平向右的匀强电场中。适当调节电场强度,使三根细线都被拉紧且处于静止状态。若已知细线长为L,两球质量均为m,电量均为q,重力加速度为g,静电力常量为k。
(1)求出满足上述条件的电场强度的最小值Emin
(2)若将电场强度减小到Emin/2,稳定后弹簧的弹力FT =?
在如图所示的电路中,R为电阻箱,电表均为理想表,K1为单刀单掷开关,K2为单刀双掷开关。当K1打开,K2接a,调电阻箱使R1=14Ω,此时电流表示数I="0.2A" ;当K1闭合,K2接b,调电阻箱使R2=9Ω,此时电压表示数U=2.7V。则电源电动势和内阻分别为多少?