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 ④ 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 |
|||
![]() |
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(![]() ![]() ![]() |
|
1 |
0.290 |
0.184 |
0 |
0.184 |
0.094 |
⑤ |
⑥ |
2 |
0.426 |
0.269 |
0 |
0.269 |
⑦ |
⑧ |
0.136 |
结论: ⑨ |
如图12-4-12所示,在光滑绝缘的水平面上,一个半径为10cm、电阻为、质量为0.1kg的金属圆环以
的速度向一有界磁场滑去,磁场的磁感应强度为0.5T.经过一段时间圆环恰有一半进入磁场,共产生了3.2J的热量,则此时圆环的瞬时速度为__________
,瞬时加速度为_______
.
如图12-3-13所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直轨道所在平面,一根长直金属棒与轨道成角放置.当金属棒以垂直棒的恒定速度
沿金属轨道滑行时,电阻R中的电流大小为________,方向为__________.(不计轨道与棒的电阻)
如图12-3-12所示,两个用相同导线制成的不闭合环A和B,半径,两环缺口间用电阻不计的导线连接.当一均匀变化的匀强磁场只垂直穿过A环时,a、b两点间的电势差为U.若让这一均匀变化的匀强磁场只穿过B环,则a、b两点间的电势差为_____________.
如图12-2-18所示,匀强磁场的磁感应强度为0.4T,,
,ab长为20cm,当ab以
的速度向右匀速运动时,电路中的电流为___________,电容器上板带________电,电荷量为_________C.
如图12-2-17所示,将长为1m的导线从中间折成约为的角,磁感应强度为0.5T的匀强磁场垂直于导线所在的平面.为使导线产生4V的感应电动势,则导线切割磁感线的最小速度约为_________.