满分5 > 高中物理试题 >

物体的带电量是一个不易测得的物理量,某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量。...

物体的带电量是一个不易测得的物理量,某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量。如图(a)所示,他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上,打点计时器固定在长木板末端,物块靠近打点计时器,一纸带穿过打点计时器与物块相连,操作步骤如下,请结合操作步骤完成以下问题:

(1)为消除摩擦力的影响,他将长木板一端垫起一定倾角,接通打点计时器,轻轻推一下小物块,使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角θ,直至打出的纸带上点迹__________,测出此时木板与水平面间的倾角,记为θ0

满分5 manfen5.com

(2)如图(b)所示,在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场,用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连,绳与滑轮摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷,保持倾角θ0不变,接通打点计时器,由静止释放小物块A,该过程可近似认为物块A带电量不变,下列关于纸带上点迹的分析正确的是

A.纸带上的点迹间距先增加后减小至零

B.纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值

C.纸带上的点迹间距逐渐增加,且相邻两点间的距离之差不变

D.纸带上的点迹间距逐渐增加,且相邻两点间的距离之差逐渐减少,直至间距不变

(3)为了测定物体所带电量q,除θ0、磁感应强度B外,本实验还必须测量的物理量有

A.物块A的质量M                       B.物块B的质量m

C.物块A与木板间的动摩擦因数μ        D.两物块最终的速度v

(4)用重力加速度g,磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为___________。

 

(1)间距相等(或均匀) (2)D (3)BD (4)   【解析】 试题分析:(1)此实验平衡摩擦力后,确定滑块做匀速直线运动的依据是,看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的. (2)设A的质量为M,B的质量为m,没有磁场时,对A受力分析,A受到重力Mg、支持力、摩擦力.根据平衡条件可知:f=Mgsinθ0,FN=Mgcosθ0 又因为f=μFN,所以;当存在磁场时,以AB整体为研究对象,由牛顿第二定律可得(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=(M+m)a 由此式可知,v和a是变量,其它都是不变的量,所以AB一起做加速度减小的加速运动,直到加速度减为零后做匀速运动,即速度在增大,加速度在减小,最后速度不变.所以纸带上的点迹间距逐渐增加,说明速度增大;根据逐差相等公式△x=at2,可知,加速度减小,则相邻两点间的距离之差逐渐减少;匀速运动时,间距不变.故D正确、ABC错误.故选D. (3)(4)根据(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=(M+m)a,可得当加速度减为零时,速度最大,设最大速度为v,则(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=0 化简得,把μ=tanθ0代入,得 由此可知为了测定物体所带电量q,除θ0、磁感应强度B外,本实验还必须测量的物理量有物块B的质量m和两物块最终的速度v. 考点:带电粒子在磁场中的运动 【名师点睛】此题考查了测量物体的带电量的实验,是一个设计性实验;解题时要明确实验原理及实验步骤,理解实验为什么挂钩码前要首先平衡摩擦力,正确的受力分析是关键;此题意在考查学生对物理实验的理解能力及对数据的处理能力.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

图为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接。

满分5 manfen5.com

(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好。(2)闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下。将原线圈A迅速拔出副线圈B,发现电流计的指针向_____偏;原线圈插入副线圈不动,将滑动变阻器滑片迅速向右移动,发现电流计的指针向_____偏。

 

查看答案

如图所示,有一等边三角形金属线框,在拉力F的作用下,以恒定速度通过匀强磁场区域,磁场的宽度大于线框的边长,在线框从开始进入磁场到完全进入磁场区域的过程中,线框平面始终垂直于磁感线,下边始终保持水平,则下图中反映线框中的感应电流I,发热功率P,通过横截面的电量q以及外力F随时间t的变化关系图象正确的是(     )

满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

 

 

查看答案

如图所示,a、b、c 、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中a、b、c三 个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周 运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于O点正上方h处,且在外力F作用下恰处于静止状态,已知a、b、c三小球的电荷量均为q,d球的电荷量为6q满分5 manfen5.com重力加速度为g静电力常量为k。则

满分5 manfen5.com

A.小球a一定带正电

B.小球b的周期为满分5 manfen5.com

C.小球c的加速度大小为满分5 manfen5.com

D.外力F竖直向上,大小等于满分5 manfen5.com

 

 

查看答案

如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上,三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态,另一条绳OA在外力F的作用下使夹角满分5 manfen5.com,现缓慢改变绳OA的方向至满分5 manfen5.com,且保持结点O位置不变,整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是(      )

满分5 manfen5.com

A.绳OA的拉力先减小后增大

B.斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大

C.地面对斜面体有向右的摩擦力

D.地面对斜面体的支持力等于物块P和斜面体的重力之和

 

查看答案

如图所示电路,已知R1=3 kΩ,R2=2 kΩ,R3=1 kΩ,I=10 mA, I1=6 mA,则a、b两点电势高低和通过R2中电流正确的是(  )

满分5 manfen5.com

A.ab,7 mA                B.ab,2 mA

C.ab,7 mA                D.ab,2 mA

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.