问题 问答题

(1)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长为L,用五十分度的游标卡尺测得摆球的直径d.

①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=______.

②从图1可知,摆球直径d的读数(分尺标度为5与主尺某一刻度线对齐)为______cm.

(2)将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长)如图2所示,滑到某一位置开始离开,求:

①物体带电荷性质______

②物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是______

答案

(1)①单摆摆长l=L+

d
2
,单摆周期T=
t
n
,由单摆周期公式T=2π
l
g
可知,

g=

4π2l
T2
=
4π2(L+
d
2
)
(
t
n
)2
=
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②由图1所示游标卡尺可知,游标卡尺主尺示数是1.7cm,游标尺示数是25×0.02mm=0.50mm=0.050cm,

则游标卡尺的示数,即摆球直径为1.7cm+0.050cm=1.750cm;

(2)①带电小物体下滑滑到某一位置开始离开斜面,说明物体受到的洛伦兹力垂直于斜面向上,由左手定则知,小球带负电.

②小物体沿斜面下滑时,受力如图所示;

由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma,加速度a=gsinθ,

洛伦兹力F=qvB,当FN=0,即qvB=mgcosθ,

v=

mgcosθ
qB
时,小物体开始离开斜面;

由匀变速直线运动的速度位移公式可得:

v2-0=2aL,则小物体在斜面上滑行的常识L=

m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ

故答案为:(1)①

4π2n2(L+
d
2
)
t2
;②1.750cm(2)①负电;②
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ

问答题 简答题
单项选择题