(1)(6分)在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關(guān)。他選用帶正電的小球AB,A球放在可移動(dòng)的絕緣座上,B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點(diǎn),如圖所示。
實(shí)驗(yàn)時(shí),先保持兩球電荷量不變,使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近,觀察到兩球距離越小,B球懸線的偏角越大;再保持兩球距離不變,改變小球所帶的電荷量,觀察到電荷量越大,B球懸線的偏角越大。

實(shí)驗(yàn)表明:兩電荷之間的相互作用力,隨其距離的________而增大,隨其所帶電荷量的____________而增大。
此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是__________(選填:“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”)。
(2)(11分)如圖1所示,某組同學(xué)借用“探究aF、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作,進(jìn)行“研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn):

①為達(dá)到平衡阻力的目的,取下細(xì)繩及托盤,通過調(diào)整墊片的位置,改變長木板傾斜程度,根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做__________運(yùn)動(dòng)。
②連接細(xì)繩及托盤,放人砝碼,通過實(shí)驗(yàn)得到圖2所示的紙帶。紙帶上0為小車運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn),選取時(shí)間間隔為0. 1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、BC、D、E、F、G。實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受拉力為0. 2N,小車的質(zhì)量為0.2kg。
請計(jì)算小車所受合外力做的功W和小車動(dòng)能的變化△Ek,補(bǔ)填表中空格(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位)。

 
O-B
O-C
O-D
O-E
O-F
W/J
0.0432
0. 0572
0. 0734
0. 0915
 
Ek/J
0.0430
0. 0570
0. 0734
0. 0907
 
分析上述數(shù)據(jù)可知:在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)W= △Ek,與理論推導(dǎo)結(jié)果一致。
③實(shí)驗(yàn)前已測得托盤質(zhì)量為7.7×10 -3kg,實(shí)驗(yàn)時(shí)該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為_______kg(g取9.8m/s2,結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第三位)。

(1)減小、增大、控制變量法
(2)①勻速直線   ②0.1115   0.1105     ③0.015kg

解析

練習(xí)冊系列答案
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A、F1>F2B、F1<F2C、F1=F2D、無法確定

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(1)設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m0、電荷量為q0的正離子以速度v0沿O′O的方向從O′點(diǎn)射入,板間不加電場和磁場時(shí),離子打在屏上O點(diǎn).若在兩極板間加一沿+y方向場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,求離子射到屏上時(shí)偏離O點(diǎn)的距離y0;
(2)假設(shè)你利用該裝置探究未知離子,試依照以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算未知離子的質(zhì)量數(shù).
上述裝置中,保留原電場,再在板間加沿-y方向的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流,仍從O′點(diǎn)沿O′O方向射入,屏上出現(xiàn)兩條亮線.在兩線上取y坐標(biāo)相同的兩個(gè)光點(diǎn),對應(yīng)的x坐標(biāo)分別為3.24mm和3.00mm,其中x坐標(biāo)大的光點(diǎn)是碳12離子擊中屏產(chǎn)生的,另一光點(diǎn)是未知離子產(chǎn)生的.盡管入射離子速度不完全相等,但入射速度都很大,且在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)O′O方向的分速度總是遠(yuǎn)大于x方向和y方向的分速度.

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(填“越大”或“越小”或“不變”),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小球B在位置
 
細(xì)線偏離豎直方向的角度最大(填“P1或P2或P3”)
(2)接著該組同學(xué)使小球處于同一位置,增大或減少小球A所帶的電荷量,比較小球所受作用力大小的變化.如圖乙,懸掛在P1點(diǎn)的不可伸長的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電量不變的小球B.在兩次實(shí)驗(yàn)中,均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球A.當(dāng)A球到達(dá)懸點(diǎn)P1的正下方并與B在同一水平線上B處于受力平衡時(shí),懸線偏離豎直方向角度為θ.若兩次實(shí)驗(yàn)中A的電量分別為q1和q2,θ分別為30°和45°,則
q2q1
 

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(1)(6分)在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關(guān)。他選用帶正電的小球ABA球放在可移動(dòng)的絕緣座上,B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點(diǎn),如圖所示。

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(2)(11分)如圖1所示,某組同學(xué)借用“探究aF、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作,進(jìn)行“研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn):

①為達(dá)到平衡阻力的目的,取下細(xì)繩及托盤,通過調(diào)整墊片的位置,改變長木板傾斜程度,根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做__________運(yùn)動(dòng)。

②連接細(xì)繩及托盤,放人砝碼,通過實(shí)驗(yàn)得到圖2所示的紙帶。紙帶上0為小車運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn),選取時(shí)間間隔為0. 1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、BC、D、E、F、G。實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受拉力為0. 2N,小車的質(zhì)量為0.2kg。

請計(jì)算小車所受合外力做的功W和小車動(dòng)能的變化△Ek,補(bǔ)填表中空格(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位)。

 

O-B

O-C

O-D

O-E

O-F

W/J

0.0432

0. 0572

0. 0734

0. 0915

 

Ek/J

0.0430

0. 0570

0. 0734

0. 0907

 

分析上述數(shù)據(jù)可知:在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)W= △Ek,與理論推導(dǎo)結(jié)果一致。

③實(shí)驗(yàn)前已測得托盤質(zhì)量為7.7×10 -3kg,實(shí)驗(yàn)時(shí)該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為_______kg(g取9.8m/s2,結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第三位)。

 

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