题目内容
【题目】如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力。试求：
（1）两金属板间所加电压U的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）在图中画出粒子在磁场中的运动轨迹，并标出粒子再次从电场中飞出的位置与速度方向。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】试题分析：带电粒子在平行金属板间做的是类平抛运动，对物体受力分析，根据平抛运动的规律可以求得电压的大小；带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，根据粒子的运动画出运动的轨迹，由几何关系可以求得磁感强度的大小；根据粒子的运动的情况画出粒子的运动的轨迹．
（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向： 
，
竖直方向： 
，由牛顿第二定律得： 
，场强： 
，解得： 
；
（2）进入磁场时的竖直分速度： 
，
速度偏角正切值： 
，速度： 
，由几何知识知，粒子轨道半径： 
，
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得
，解得
；
（3）粒子的运动的轨迹如图所示．
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【题目】某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图1所示。已知小车质量M＝214.6g，砝码盘质量m0＝7.8g，所使用的打点计时器交流电频率f＝50Hz。其实验步骤是：
A．按图中所示安装好实验装置；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
D．将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；
E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复B－D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。
回答下列问题：
(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_____(填“是”或“否”)
(2)实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a＝_____m/s2
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝码盘中砝码的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
小车的加速度a/(m·s－2) | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
他根据表中的数据画出a－F图象(如图3)，造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是____________________________________，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是_______________________________________，其大小为_____。
