22.(17分)(1)在**限度内,*簧*力的大小与*簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做*簧的劲度系数。为了测...
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22.(17分) (1)在**限度内,*簧*力的大小与*簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做*簧的劲度系数。为了测量一轻*簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻*簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,*簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,*簧的形变始终在**限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在*的形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。
请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。
①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源()、滑动变阻器()、电流表()、开关()设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端。
②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出*簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,*簧对应的长度为x2,则*簧的劲度系数k=__________.
(2)气垫导轨(如图*)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了验*动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为*单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为_________、_________,两滑块的总动量大小为_________;碰撞后两滑块的总动量大小为_________。重复上述实验,多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验*。
【回答】
22.(17分)解:(1)①设计的电路如图。(只要电路能正常工作且电流表测量的是通过ab的电流,电路设计就算正确。)(3分)
②(3分)
(2)0.2abs3 (2分); 0.2abs1 (2分);(第1、2空*可互换)
0.2ab(s1-s3) (4分); 0.4abs2 (3分)
知识点:各地高考
题型:实验,探究题
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