高三物理解答题中等难度题
(6分)卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。
(1)(多选题)为了测量石英丝极微的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施
(A)减小石英丝的直径
(B)增大T型架横梁的长度
(C)利用平面镜对光线的反射
(D)增大刻度尺与平面镜的距离
(2)已知T型架水平横梁长度为1,质量分别为m、的球,位于同一水平面,当横梁处于力矩平衡状态,测得m、连线长度r,且与水平横梁垂直;同时测得石英丝的扭转角度为,由此得到扭转力矩k(k为扭转系数且已知),则引力常量的表达式G=_____。
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卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。
(1)(多选题)为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是( )
(A)减小石英丝的直径
(B)增大T型架横梁的长度
(C)利用平面镜对光线的反射
(D)增大刻度尺与平面镜的距离
(2)已知T型架水平横梁长度为l,质量分别为m和m’的球,位于同一水平面内,当横梁处于力矩平衡状态时,测得m、m’连线长度为r,且与水平横梁垂直,同时测得石英丝的扭转角度为q,由此得到扭转力矩kq(k为扭转系数且已知),则引力常量的表达式G=_______________。
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(1)关于万有引力恒量G的较为准确的测量实验,最早是由英国物理学家___________所做扭秤实验得到的。
(2)(多选题)为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是( )
A.利用平面镜对光线的反射
B.增大T型架横梁的长度
C.减少石英丝的直径
D.增大刻度尺与平面镜的距离
(3)已知T型架水平横梁长度为L,质量分别为m、m’的球,位于同一水平面,当横梁处于力矩平衡状态,测得m、m’连线长度r,且与水平横梁垂直,同时测得石英丝的扭转角度为θ,由此得到扭转力矩kθ(k为扭转系数且已知),则引力常量的表达式G=___________
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卡文迪许扭秤是用来测定万有引力恒量的重要仪器,为了观察悬挂的石英丝发生的微小扭转形变,卡文迪许采用了光放大的原理,图中悬挂在石英丝下端的T形架的竖直杆上装一块小平面镜M,M可将由光源S射来的光线反射到弧形的刻度尺上(圆弧的圆心即在M处)。已知尺距M为2m,若反射光斑在尺S上移动2cm,则平面镜M转过的角度是________rad。
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