如图13-7-9所示,实线为匀强电场中的电场线,虚线为等势面,且相邻等势面间的电势差相等.一正电荷在等势面A处的动能为20 J,运动到等势面C处的动能为零.现取B等势面为零电势能面,则当此电荷的电势能为2 J时的动能是__________J.(不计重力和空气阻力)
图13-7-9 图13-7-10
如图为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力及质量
的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中细绳对小车拉力
等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度
可用纸带上的点求得。
(1)为了研究加速度跟力和质量的关系,应该采用的研究实验方法是__________。
A.控制变量法 B.假设法
C.理想实验法 D.图象法
(2)关于该实验,下列说法中不正确的是 。
A.砝码和小桶的总质量要远大于小车的质量
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高
C.电火花计时器使用交流电源
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板平行
(3)图是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据可得出表格1中空白处的数据应是。
表格1
计数点 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
瞬时速度![]() |
0.165 |
0.215 |
0.314 |
0.364 |
0.413 |
由纸带求出小车的加速度=m/s2(加速度
保留2位有效数字)
(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量,分别测得小车的加速度
与对应的质量
数据如表格2。
表格2
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
小车的加速度a/( m·s-2) |
1.25 |
1.00 |
0.80 |
0.50 |
0.40 |
小车的质量m/kg |
0.400 |
0.500 |
0.625 |
1.000 |
1.250 |
小车质量的倒数m-1/kg-1 |
2.50 |
2.00 |
1.60 |
1.00 |
0.80 |
利用表格2中的数据,在图所示的坐标纸中作出与
关系的图像。
(5)上题中该小车受到的拉力为N。
电磁打点计时器和电火花计时器都是使用电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是V以下,电火花计时器的工作电压是V,其中计时器实验误差较小。当电源频率是50 Hz时,它们每隔s打一次点。
某同学想用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻,其原理如下图所示,电路中串联了一只2Ω的保护电阻R0。该同学通过实验得到电压表和电流表显示的五组数据(见表格)。
U(V) |
1.40 |
1.30 |
1.20 |
1.10 |
1.00 |
I(A) |
0.04 |
0.07 |
0.12 |
0.17 |
0.20 |
请你根据表中数据在给出的坐标图中画出U-I图线,并求出该电池的电动势E=____V,内阻r=________Ω。
小明同学在测定金属丝电阻率的实验中,进行了如下操作,请你将相应的操作步骤补充完整。
(1)他首先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图甲所示,该金属丝的直径为 mm。
(2)他再用多用电表粗测金属丝的阻值,操作过程如下:
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择开关旋至电阻挡“×10”挡位;
②将红、黑表笔短接,调节 旋钮(填图乙中的“A”或“B”或“C”),使欧姆表指针对准电阻的 处(填 “0刻线”或“∞刻线”);
③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,此时多用电表的示数如下图丙所示;
④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些,小明将选择开关旋至电阻挡 挡位(填“×1”或“×1k”),重新进行 ;
⑤重新测量得到的结果如图丁所示,则金属丝的电阻为 Ω。
(3)他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值,他用如图所示的装置进行测量,其中部分器材的规格为:电源E(两节干电池,3V),电流表(量程0.6A,内阻约1Ω),电压表(量程3V,内阻约10kΩ),滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1 A)。要求滑动变阻器采用限流式接法,为了减小实验误差,请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来。
如图所示是某同学《探究加速度与力、质量的关系》的实验装置。
(1)下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个计时点没有标出,相邻两计时点间的时间间隔为0.02s。该同学在图中标出测量的距离时,忘记写下BC和CD的数值,只标记下了AB和DE的数值。但他仍然算出了加速度的数值,则滑块的加速度大小为m/s2(结果保留两位有效数字)。
通过多次实验,在保证滑块质量不变的情况下,实验中测得滑块的加速度a和细线拉力F(用沙桶和沙的总重力代替)的资料如下表所示。
F/N |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
a/(m/s2) |
0.10 |
0.21 |
0.29 |
0.40 |
(2)请你根据表中的数据在图中作a-F图线。
(3)根据图线可求出滑块的质量是kg
(4)图线在F轴上截距的物理意义是