题目内容
【题目】如图所示，平面直角坐标系xoy被三条平行的分界线分为I、II、III、IV四个区域，每条分界线与x轴所夹30角，区域I、II分界线与y轴的交点坐标（0，l），区域I中有方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场；区域 II宽度为d，其中有方向平行于分界线的匀强电场；区域III为真空区域；区域IV中有方向垂直纸面向外、大小为2B的匀强磁场．现有不计重力的两粒子，粒子l带正电，以速度大小v1从原点沿x轴正方向运动；粒子2带负电，以一定大小的速度从x轴正半轴一点A沿x轴负向与粒子1同时开始运动，两粒子恰在同一点垂直分界线进入区域II；随后粒子1以平行于x轴的方向进入区域III；粒子2以平行于y轴的方向进入区域III，最后两粒子均在第二次经过区城III、IV分界线时被引出．
（1）求A点与原点距离；
（2）求区域II内电场强度E的大小和方向；
（3）求粒子2在A的速度大小；
（4）若两粒子在同一位置处被引出，区城III 宽度应设计为多少？
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
（1）因为粒子1和粒子2在同一点垂直分界线进入区域Ⅱ，所以粒子1在区域Ⅰ运动半径为R1=l
粒子2在区域Ⅰ运动半径为R2由几何关系知
（2）要满足题设条件，区域Ⅱ中电场方向必须平行于分界线斜向左下方
两粒子进入电场中都做类平抛运动，区域Ⅱ的宽度为d ，出电场时，对粒子1沿电场方向的运动有 
又 
所以
（3）粒子2经过区域Ⅱ电场加速获得的速度大小为
对粒子2在电场中运动有 
又 
所以
所以
（4）粒子1经过区域Ⅲ时的速度大小为
有 
粒子2经过区域Ⅲ时的速度大小为
有 
两粒子要在区域IV运动后到达同一点引出，O3圆对应的圆心角为60゜，O4圆对应的圆心角为120゜
【题目】某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(所用交流电的频率为50HZ)
(1)为了研究加速度和质量的关系,在实验中必须采用控制变量法,应保持___________________不变,平衡摩擦后用砂桶及砂所受的重力作为____________,图(b)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2 (保留二位有效数字)
(2)在本次实验中,实验小组通过改变小车质量共做了8组实验,得到下表所示的实验数据,通过分析表中数据,你得出的结论是:___________________
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度a(m/s2) | 0.633 | 0.572 | 0.497 | 0.418 | 0.332 | 0.250 | 0.167 | 0.101 |
小车质量m(kg) | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
现需通过图象进一步验证你的结论,可利用表格数据作图,应在坐标纸中画出___________________图线.
(3)在某次实验中为研究加速度和力的关系,根据测得的多组数据可画出a--F关系图线,如图(c)所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是（_______）
A.小车与木板之间存在摩擦 B.木板保持了水平状态
C.所挂砂桶及砂的总质量太大 D.所用小车的质量太大
