22.(17分)(1)在**限度內，簧力的大小與簧伸長(或縮短)的長度的比值，叫做簧的勁度係數。為了測...

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問題詳情：

22.(17分) (1)在**限度內，*簧*力的大小與*簧伸長(或縮短)的長度的比值，叫做*簧的勁度係數。為了測量一輕*簧的勁度係數，某同學進行了如下實驗設計：如圖所示，將兩平行金屬導軌水平固定在豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與導軌接觸良好，水平放置的輕*簧一端固定於O點，另一端與金屬桿連接並保持絕緣。在金屬桿滑動的過程中，*簧與金屬桿、金屬桿與導軌均保持垂直，*簧的形變始終在**限度內，通過減小金屬桿與導軌之間的摩擦和在*的形變較大時讀數等方法，使摩擦對實驗結果的影響可忽略不計。

請你按要求幫助該同學解決實驗所涉及的兩個問題。

①幫助該同學完成實驗設計。請你用低壓直流電源（）、滑動變阻器()、電流表（）、開關（）設計一電路圖，畫在圖中虛線框內，並正確連在導軌的C、D兩端。

②若已知導軌間的距離為d,勻強磁場的磁感應強度為B,正確連接電路後，閉合開關，使金屬桿隨擋板緩慢移動，當移開擋板且金屬桿靜止時，測出通過金屬桿的電流為I1,記下金屬桿的位置，斷開開關，測出*簧對應的長度為x1;改變滑動變阻器的阻值，再次讓金屬桿靜止時，測出通過金屬桿的電流為I2,*簧對應的長度為x2,則*簧的勁度係數k=__________.

（2）氣墊導軌(如圖*)工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運動時的阻力。為了驗*動量守恆定律，在水平氣墊導軌上放置兩個質量均為a的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連，兩個打點計時器所用電源的頻率均為b.氣墊導軌正常工作後，接通兩個打點計時器的電源，並讓兩滑塊以不同的速度相向運動，兩滑塊相碰後粘在一起繼續運動。圖乙為某次實驗打出的、點跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間的6個連續點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為*單位，那麼，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為_________、_________，兩滑塊的總動量大小為_________；碰撞後兩滑塊的總動量大小為_________。重複上述實驗，多做幾次。若碰撞前、後兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的範圍內相等，則動量守恆定律得到驗*。