用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 .(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=_________.
(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是 .试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F= .
如左下图所示,在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm,两点间电势差为5 V,MN连线与场强方向成60°角,则此电场的场强为_______.
如图所示的是匀强电场中的一簇等势面,若A、B、C、D相邻两点间的距离d="2" cm,则该电场的场强是_________V/m;到A点距离是1.5 cm的P点电势为_________V.
如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一个正方形的四个顶点,已知A、B、C三个顶点的电势分别为φA="15" V,φB="3" V,φC="-3" V,由此可求得D点电势φD=___________V.
空气是不导电的,但是如果空气中的电场很强,使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大,以至于分子破裂,于是空气中出现了可以移动的电荷,空气变成了导体.这个现象叫做空气的“击穿”.已知空气的击穿场强为3×106 V/m,如果观察到某次闪电的火花长约100 m,发生此次闪电的电势差约为___________.
在研究微观粒子时常用电子伏特(eV)作能量的单位,1 eV等于一个电子经过1 V的电压加速后所增加的动能,那么1 eV=____________J.