实验题15分标准练(二)22.(6分)某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图1甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。图1(1)若已测得打点的纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距(已标在图上)。A为运动的起点，则应选__________段来计算A碰撞前的速度，应选__________段来计算A和B碰后的共同速度。(以上两空均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。(2)已测得小车A的质量m1＝0.4kg，小车B的质量m2＝0.2kg，则碰前两小车的总动量大小为________kg·m/s，碰后两小车的总动量大小为__________kg·m/s。解析(1)从纸带上打点情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况，应选用BC段计算小车A的碰前速度。从CD段打点情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE段小车做匀速运动，故应选用DE段计算碰后A和B的共同速度。(2)小车A在碰撞前速度大小为v0＝＝m/s＝1.050m/s小车A在碰撞前的动量大小为p0＝m1v0＝0.4×1.050kg·m/s＝0.420kg·m/s碰撞后A、B的共同速度大小为v＝＝m/s＝0.695m/s碰撞后A、B的总动量大小为p＝(m1＋m2)v＝(0.4＋0.2)×0.695kg·m/s＝0.417kg·m/s。答案(1)BCDE(2)0.4200.41723.(9分)为了测量一竖直向上的匀强磁场的磁感应强度，某实验小组的同学设计了如下实验。(1)在磁场中离地面适当高度处水平放置两根相距为L的平行轨道，轨道由绝缘材料制成，可视为是光滑的，轨道右端装一定滑轮，轨道上放置一根垂直轨道的导体棒，如图2所示。已知重力加速度为g。图2(2)将细线一端系在导体棒上，另一端跨过定滑轮挂适量的小钩码，通过改变钩码数量和通过导体棒中的电流，多次进行实验。请将图中测量电路连接完整。(3)若每个小钩码的质量均为m，该小组同学改变小钩码的数量n，通过调节滑动变阻器的滑片，保持导体棒始终静止，得到一系列电流表读数，则电流表读数I与小钩码的数量n的关系式为________。(4)若采用图象法处理实验数据，画出I－n图象，已知I－n图线斜率为k，则该匀强磁场的磁感应强度的表达式为B＝________。解析(2)滑动变阻器选择限流式接法，注意要使导体棒所受安培力的方向向左，测量电路如图所示。(3)由平衡条件有BIL＝nmg，解得I＝n。(4)根据I＝n可知I－n图线斜率k＝，解得B＝。答案(2)如图所示(3)I＝n(4)
