题目内容
【题目】如图所示,在竖直平面内有一个正交的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为4T,电场强度为,一个带正电的微粒,,质量,在这正交的电场的磁场内恰好做匀速直线运动,,求:
带电粒子受到的洛伦兹力的大小
带电粒子运动的速度大小
带电粒子运动的速度方向.
【答案】(1)(2)(3)速度方向与水平方向成斜向右上方
【解析】
粒子受重力、电场力和洛伦兹力,做匀速直线运动,故合力为零根据平衡条件并运用正交分解法列式求解洛仑兹力;根据求解速度大小即方向;
(1)如图,设粒子的速度方向与水平方向夹角为,洛伦兹力方向与水平方向夹角为,粒子在重力、电场力与磁场力作用下做匀速直线运动,粒子的受力如图所示:
水平方向:,
竖直方向:,
联立可以得到:洛伦兹力大小为:,方向与水平方向夹角
(2)由于
联立解得速度大小为:;
(3)方向与水平方向夹角为斜向右上方。
【题目】某同学用如图甲所示的实验装置探究动能定理。他通过测量小车所受合外力(近似等于悬挂钩码的重力)做的功和小车动能的增量进行探究,所用小车质量为M,重力加速度为g。实验操作如下:
①用游标卡尺测出遮光片的宽度d;
②安装好实验器材,调整垫块位置使木板的倾角合适.将小车放在木板上某一位置A,用刻度尺量出小车上的遮光片到光电门的距离L;
③在细线左端挂一个质量为m0的钩码,将小车从A位置由静止释放,记录下遮光片通过光电门的时间t;
④保持小车质量不变,逐次增加悬挂钩码个数,重复步骤③,并将各次实验中遮光片通过光电门的时间记录到下表中:
悬挂钩码个数n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
t/ms | 11.79 | 8.16 | 6.71 | 5.77 | 5.14 |
(×104s-2) | 0.72 | 1.50 | 2.22 | 3.00 | 3.78 |
回答下列问题:
⑴关于实验操作,下列说法错误的是____
A.要将小车从同一位置由静止释放
B.改变悬挂钩码的数量后,要重新平衡摩擦力
C.实验中需保证悬挂钩码的质量远小于小车的质量
D.实验前应该调整滑轮的高度,使细线与木板平行
⑵用游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示,则遮光条的宽度d=____mm;
⑶请根据表中测量数据,以悬挂钩码的个数n为横轴,以为纵轴,在坐标纸上作出图象;
⑷能否仅依据“图象是一条过原点的直线”就得出“合外力对小车做的功等于小车动能增量”的结论?
____(选填“能”或“不能”), 理由是____。