小华同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,将打点计时器固定在某处,在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动,如图所示。由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段。如图所示,在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点,相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s,并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离,图中所标数据的单位是cm。
(1)根据纸带提供的信息,小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度,请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度(结果保留3位有效数字),并填入下表。
计数点 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
t /s |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
v /(m·s-1) |
0.358 |
0.400 |
0.440 |
0.485 |
0.530 |
|
(2)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系,根据上表中的v、t数据,在坐标系中描点,并作出小车运动的v- t图象。
(3)根据v- t图象可知,在打0计数点时,小车的速度v0=___________m/s(保留3位有效数字);小车运动的加速度为________m/s2(保留2位有效数字)。
如图11-3-16所示为一正方形空腔的横截面,a、b、c为三个小孔(孔径不计),腔内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束具有不同速率的电子,由孔a垂直磁场方向射入空腔.如从孔b、c分别有电子射出,则从两孔射出电子的速率之比Vb:Vc=________,飞行时间之比tb:tc=________.
质量为m、电量为+q的带电粒子(不计重力),以速度V垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,并作顺时针方向的匀速圆周运动,则粒子的角速度大小为________,向心加速度大小为________;带电粒子的匀速圆周运动等效于一个环形电流,该环形电流的电流强度为________,其产生的磁场的方向与匀强磁场的方向________(相同或相反).
一只磁电式电流表,线圈长为2.0cm,宽为1.0cm,匝数为250匝,线圈所在处的均匀辐向分布的磁场的磁感应强度为0.2T.如图11-2-12所示.当通入电流为0.10mA时,作用在线圈上的安培力的力矩大小为 ,线圈转动的方向为 ;若螺旋弹簧的旋转力矩M=Kθ,其中K=3.3×10-6N·m/rad,则线圈偏转的角度为 .
某试验小组为了探究通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B与导线上电流强度I0和距离r间的关系,设计了如图11-1-10所示的试验:一根固定通电长直导线通以可调节的电流强度I0,一根可以自由运动的短导线与之在同一平面内,通以恒定的电流I=2A,长度L=0.1m,应用控制变量法:(1)使两导线距离r保持不变,调节长直导线中的电流强度I0,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
试验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电流强度I0/A |
5.0 |
10 |
15 |
20 |
25 |
磁场力F/×10-4N |
1.01 |
2.00 |
2.98 |
3.96 |
5.02 |
磁感应强度B/×10-3T |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和产生磁场的长直导线上的电流I0的关系是______________.
(2)使长直导线中的电流强度I0保持不变,调节短导线与之的距离r,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
试验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
距离r/m |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
磁场力F/×10-4N |
12.0 |
5.9 |
4.1 |
3.0 |
2.4 |
磁感应强度B/×10-3T |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和空间位置与长直导线间的距离r的关系是______________.
实验室有一旧的蓄电池,输出端的符号变得模糊不清,无法分别正、负极,某同学设计了下面的判断电源两极的方法:在桌面上放一个小磁针,在磁针右侧放置一个螺线管,如图11-1-9为水平桌面上的俯视图.闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转,由此可判断电源A端是_____极(正或负).