(2)在本实验中有如下的操作步骤:
调节手轮,使分划板的中心刻线对齐某一亮(暗)纹的中心,记下此时手轮上的读数,然后继续转动手轮,使分划板中心刻线对齐另一亮(暗)条纹中心,记下此时手轮读数。若两次手轮读数之差为S,且分划板中心刻度线移过的亮条纹数n。已知双缝间距为d、双缝到屏的距离为L,那么,被观察到的干涉光的波长λ= 。
14.
15.竖直平面内,一带正电的小球,系于长为L的不可伸长的轻线一端,线的另一端固定在O点,它们处在匀强电场中,电场的方向水平向右,场强的大小为E。已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。现先把小球拉到图中的P1处,使轻线伸直,并与场强方向平行,然后由静止释放小球。则小球到达与P1点等高的P2时轻线张力T= 。
16.如图所示,在置于水平地面上的盛水容器中(水和容器的质量为M),用固定于容器底部的细线使另一质量为m的木球悬浮于水中。若此时木球所受细线拉力为T,现将细线剪断,则在木球上升但尚未露出水面的过程中,地面对容器的支持力为 。
三、计算题(要求:必须有简明的计算过程,只有最后结果无过程计0分.17、18、19每小题13分,20题8分,共47分)
17.如图所示,固定的半圆弧形光滑轨道置于水平方向的匀强电场和匀强磁场中,轨道圆弧半径为R,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,电场强度为E,方向水平向左。一个质量为m的小球(可视为质点)放在轨道上的C点恰好处于静止,圆弧半径OC与水平直径AD的夹角为α(sinα=0.8).
⑴求小球带何种电荷?电荷量是多少?
⑵如果将小球从A点由静止释放,小球在圆弧轨道上运动时,对轨道的最大压力的大小是多少?
18.为了测定小木板和斜面间的动摩擦因数,某同学设计了如下的实验.在小木板上固定一个弹簧测力计(质量不计),弹簧测力计下端吊一个光滑小球,将木板连同小球一起放在斜面上,如图所示.用手固定住木板时,弹簧测力计的示数为F1,放手后木板沿斜面下滑,稳定时弹簧测力计的示数为F2,测得斜面倾角为θ,由测得的数据可求出木板与斜面间的动摩擦因数是多少?
19.竖直平面内的轨道ABCD由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切,轨道放在光滑水平面上,如图所示.一个质量为m的小物块(可视为质点)从轨道的A端以初动能E冲上水平滑道AB,沿着轨道运动,由DC弧滑下后停在水平滑道AB的中点.已知水平滑道AB长为L,轨道ABCD的质量为3m.求:
⑴小物块在水平滑道上受到的摩擦力的大小.
⑵为了保证小物块不从滑道的D端离开滑道,圆弧滑道的最小半径R是多大?
20.如图所示的磁流体发电机,是霍耳效应的一种实际应用。已知横截面积为矩形的管道长为L,宽为a,高为b,管道置于方向竖直向下磁感应强度大小为B的匀磁场中,其前后两个侧面是电阻可忽略的导体板,它们分别与电阻不计,倾角为θ,间距为d的两平行足够长倾斜导轨相连;导轨置于方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度大小也为B的匀磁场中,导棒质量为m,电阻为R,垂直导轨放置,开关S断开时,导棒m恰好静止不动。若含有正负带电粒子的电离气体持续地流经管道,假如管道横截面上各点流速相同,已知流速与电离气体所受摩擦阻力成正比,比例系数为K,且无论有无磁场存在时,都维持管道两端电离气体的压强差为P,已知电离气体的平均电阻率为ρ,当S闭合后,求:(1)导棒m稳定后的运动速度 (2)流经导棒m的电量。
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