I.已知彈簧振子做簡諧運(yùn)動時的周期公式為T=2π
,
其中T是簡諧運(yùn)動的周期,k是輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù),m是
振子的質(zhì)量,衡水市滏陽中學(xué)的同學(xué)以該公式為原理設(shè)計了測量輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k的實(shí)驗裝置(如圖1所示),圖中S是光滑水平面,L是輕質(zhì)彈簧,Q是帶夾子的金屬盒;P是固定于盒上的遮光片,利用該裝置和光電計時器能測量金屬盒振動時的頻率.
(1)為了進(jìn)行多次實(shí)驗,實(shí)驗時應(yīng)配備一定數(shù)量的
鉤碼
鉤碼
,將它們中的一個或幾個放入金屬盒內(nèi)可改變振子的質(zhì)量.
(2)通過實(shí)驗該同學(xué)測得了振動頻率f和振子質(zhì)量m的多組實(shí)驗數(shù)據(jù),他想利用函數(shù)圖象處理這些數(shù)據(jù),若以振子質(zhì)量m為直角坐標(biāo)系的橫坐標(biāo),則為了簡便地繪制函數(shù)圖象,較準(zhǔn)確地求得k,應(yīng)以
為直角坐標(biāo)系的縱坐標(biāo).
(3)若在記錄振子質(zhì)量的數(shù)據(jù)時未將金屬盒質(zhì)量考慮在內(nèi),振動頻率f的數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確,則能否利用現(xiàn)有的這些數(shù)據(jù)結(jié)合上述圖象,準(zhǔn)確地求得輕質(zhì)彈簧L的勁度系數(shù)k?若能,請寫出求得k的推導(dǎo)過程及最后表達(dá)式.
II.(8分)衡水中學(xué)的同學(xué)們在實(shí)驗室里熟悉各種儀器的使用.其中探究意識很強(qiáng)的一名同學(xué)將一條形磁鐵放在轉(zhuǎn)盤上,如圖甲所示,磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動,另將一磁感強(qiáng)度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊,當(dāng)轉(zhuǎn)盤(及磁鐵)轉(zhuǎn)動時,引起磁感強(qiáng)度測量值周期性地變化,該變化與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的周期一致.經(jīng)過操作,該同學(xué)在計算機(jī)上得到了如圖乙所示的圖象
(1)在圖象記錄的這段時間內(nèi),圓盤轉(zhuǎn)動的快慢情況是
先快慢不變,后來越來越慢
先快慢不變,后來越來越慢
.
(2)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時的周期是
0.2
0.2
s.
(3)該同學(xué)猜測磁感強(qiáng)度傳感器內(nèi)有一線圈,當(dāng)測得磁感強(qiáng)度最大時就是穿過線圈的磁通量最大時.按照這種猜測
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A.在t=0.1s 時刻,線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化.
B.在t=0.15s 時刻,線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化.
C.在t=0.1s 時刻,線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值.
D.在t=0.15s 時刻,線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值.