题目内容
【题目】如图所示,等腰直角三角形abc区域内(包含边界)有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,在bc的中点O处有一粒子源,可沿与ba平行的方向发射大量速率不同的同种粒子,这些粒子带负电,质量为m,电荷量为q,已知这些粒子都能从ab边离开abc区域,ab=2l,不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用。关于这些粒子,下列说法正确的是
A. 速度的最大值为
B. 速度的最小值为
C. 在磁场中运动的最短时间为
D. 在磁场中运动的最长时间为
【答案】ACD
【解析】
粒子从ab边离开磁场时的临界运动轨迹如图所示:
由几何知识可知:
解得:
AB.粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
解得:,
故粒子的最大速度为:
最小速度:
故A正确,B错误。
CD.由粒子从ab边离开磁场区域的临界运动轨迹可知,粒子转过的最大圆心角θmax=180°,最小圆心角:θmin=45°,粒子做圆周运动的周期:
则粒子在磁场中运动的最短时间:
最长时间:
故C正确,D正确.
【题目】用如图甲所示实验装置“探究物体加速度与力的关系”,打点计时器使用的交流电频率f=50Hz。
(1)关于该实验,以下说法正确的是_______;
A.应先释放小车,再接通电源
B.操作过程中应调节滑轮高度,使细线与长木板平行
C.平衡摩擦力时,应将砂桶用细线跨过定滑轮系在小车上
D.为减小实验误差,应使小车总质量M远小于砂和砂桶的总质量m
(2)某次实验中的纸带如图乙所示,其中A、B、C、D、E为计数点,相邻两计数点之间还有4个点未标出。测出s1=1.34cm,s2=2.00cm,s3=2.66cm,s4=3.32cm,则B点的速度大小为________m/s,小车的加速度大小为________m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
(3)通过实验获得如下表所示的几组数据,请用描点法在图丙中得出a-F的关系图像________。
F(N) | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.08 | 0.10 | 0.12 | 0.14 |
a(m/s2) | 0.14 | 0.23 | 0.32 | 0.42 | 0.50 | 0.59 | 0.66 |
(4)根据作出的a-F图像,分析在操作过程中存在的主要问题:__________。