题目内容
【题目】边长为L的等边三角形OAB区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。在纸面内从O点向磁场区域AOB各个方向瞬时射入质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所有粒子的速率均为v 。如图所示，沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，不计粒子之间的相互作用和重力的影响，已知sin35°≈0．577。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）带电粒子在磁场中运动的最长时间；
（3）沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出时，还在磁场中运动的粒子占所有粒子的比例。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】（1）OC=Lcos30o=
L ①
沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，由几何知识得粒子做圆周运动的圆弧对的圆心角为60°。
半径r= OC=L ②
由qvB=
③
得B=
= ④
（2）从A点射出的粒子在磁场中运动时间最长 ⑤
设弦OA对的圆心角为
，由几何关系得
sin
=
=
≈0．577，
≈70° ⑥
最长时间tm≈
⑦
（3）从OA上D点射出的粒子做圆周运动的弦长OD=OC，粒子做圆周运动的圆弧对的圆心角也为60°，如图，由几何知识得入射速度与OD的夹角应为30o ，即沿OC方向射入的粒子在磁场中运动的时间与沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出的时间相等，从OB方向到OC方向这30o 范围内的粒子此时都还在磁场中，而入射的范围为60°，故还在磁场中运动的粒子占所有粒子的比例是 ⑧
【题目】如图所示，某研究性学习小组为探究“物体的动能与速度关系”设计了如下实验：平直轨道B固定在水平桌面上．弹射装置A固定于轨道上，小球被劲度系数较大的压缩弹簧弹出后从轨道端点O滑出做平抛运动落到地面.已知弹簧的弹性势能的表达式为Ep=
，式中的k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量.
（1）为减少实验误差，弹射装置距离轨道端点O应该______（选填“近些”或“远些”）.
（2）要探究动能与速度的关系，实验中是否一定要测量桌面的高度，______（选填“是”或“否”）.
（3）在实验过程中改变弹簧的压缩量x，并测出与其对应的小球做平抛运动的水平位移s.实验数据如下表所示
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
x(cm) | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
s(m) | 0.32 | 0.65 | 0.95 | 1.08 | 1.60 |
在坐标纸中根据已描出的点作出合理的图线.
（4）根据（3）中所作出的图象，可以得出动能Ek与速度υ的关系：______.请简要说明理由，______.
