對于不同類型的物體和運動情況,測量速率的方法往往是不同的,當(dāng)然測量速度的方法也受到歷史的局限性和實驗室提供的儀器的限制。
(1)歷史上,由于測量條件的限制,伽利略無法用直接測量運動速度的方法來尋找自由落體的運動規(guī)律。因此他設(shè)想用斜面來“沖淡”重力,“放慢”運動,而且把速度的測量轉(zhuǎn)化為對路程和時間的測量,并把自由落體運動看成為沿傾角為90°的斜面下滑運動的外推(圖1)。假設(shè)一個時間單位為T,一個長度單位d,實驗中記錄了小球沿光滑斜面在不同時間內(nèi)相對于起始點的距離,如表所示,則分析表中數(shù)據(jù)可知,小球在t=3T時刻的瞬時速度等于多少?(用已知量T、d表示即可)
時間 |
0 |
T |
2T |
3T |
4T |
5T |
6T |
距離 |
0 |
d |
4d |
9d |
16d |
25d |
36d |
(2)帶電粒子的速度可以利用速度選擇器進行測量。如圖2所示,真空環(huán)境中平行放置的金屬板間距為d,兩板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,帶電粒子以某一速度兩金屬板的左側(cè)中間沿平行于金屬板面的方向射入兩板間,當(dāng)板間電壓為U時,帶電粒子恰好沿直線(圖中虛線)穿越兩板,不計帶電粒子的重力,求它的速度大???
(3)由于中子不帶電,因此中子的速度無法直接使用速度選擇器進行測量,可以采用碰撞的方法進行間接測量。低速中子與靜止的原子核發(fā)生相互作用,有一定概率會與原子核發(fā)生彈性正碰。假設(shè)一群低速中子的質(zhì)量為m,速度大小相同,原子核質(zhì)量為M,這群中子中的一個中子與靜止的原子核發(fā)生彈性正碰后,利用電偏轉(zhuǎn)或磁偏轉(zhuǎn)的方法測得原子核被碰后的速度大小為v
1,求這群中子的速度大?。?/div>
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:54引用:3難度:0.8