题目内容
【题目】如图所示,竖直平面xoy内有三个宽度均为L首尾相接的电场区域ABFE、BCGF和CDHG.三个区域中分别存在方向+y、+y、+x的匀强电场,其场强大小比例为2:1:2.现有一带正电的物体以某一初速度从坐标为(0,L)的P点射入ABFE场区,初速度方向水平向右。物体恰从坐标为(2L,)的Q点射入CDHG场区,已知物体在ABFE区域所受电场力和所受重力大小相等,重力加速度为g,物体可以视作质点,y轴竖直向上,区域内竖直方向电场足够大。求:
(1)物体进入ABFE区域时的初速度大小;
(2)物体在ADHE区域运动的总时间;
(3)物体从DH边界射出位置的坐标。
【答案】(1) (2)
(3) (3L,
)
【解析】
(1)在ABFE内,重力和电场力相等,有
在BCGF中,物体在竖直方向的加速度为
由类平抛运动可知
可得
(2)物体在ACGE中的运动时间为
在CDHG内,在沿x轴方向,物块做初速度为,加速度为g的匀加速运动,有
解得
(3) 在CDHG区域,沿与水平方向夹角为45°,物体做匀加速直线运动,竖直方向位移为L,则物体从DH边界射出位置的坐标为(3L,)。

【题目】某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验,实验装置如图所示.已知小车的质量为500克,g取10m/s2,不计绳与滑轮间的摩擦.实验步骤如下:
(1)细绳一端系在小车上,另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘.
(2)在盘中放入质量为m的砝码,用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高,调整木板倾角,恰好使小车沿木板匀速下滑.
(3)保持木板倾角不变,取下砝码盘,将纸带与小车相连,并穿过打点计时器的限位孔,接通打点计时器电源后,释放小车.
(4)取下纸带后,在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a.
(5)改变盘中砝码的质量,重复(2)(3)步骤进行实验.
① 某次实验用打点计时器(交流电的频率为50Hz)研究小车的运动,纸带记录如图所示,从O点开始每打五个点取一个计数点,根据纸带计算小车过e点的对应速度ve=______m/s,小车的加速度是______m/s2.
②某同学按照下表中的测量结果在坐标纸上作出a-mg图象
(_____________)
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
m/kg | 0.02 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.07 | 0.08 | 0.10 |
a/(m·s-2) | 1.40 | 1.79 | 2.01 | 2.20 | 2.38 | 2.61 | 3.02 |
上述图象不过坐标原点的原因是:______________________________.
③根据(②)问中的图象还能求解哪些物理量?其大小为多少?______________
④你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量:______(选填“是”或“否”).