如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度。
m是一个金属球,它系在细金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在
O点,
AB是一根长为
l的电阻丝,其阻值为
R。金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计。电阻丝的中点
C焊接一根导线.从
O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计)。图中虚线
OC与
AB相垂直,且
OC=
h,电阻丝
AB接在电压恒为
U的直流稳压电源上。整个装置固定在列车中使
AB沿着车前进的方向。列车静止时金属丝呈竖直状态;当列车加速或减速前进时,金属线将偏离竖直方向
θ,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。
【小题1】当列车向右做匀加速直线运动时,试写出加速度
a与
θ角的关系及加速度
a与电压表读数
U′的对应关系。
【小题2】这个装置能测得的最大加速度是多少?
