题目内容
【题目】真空中有如图所示矩形区域，该区域总高度为2h、总宽度为4h，其中上半部分有磁感应强度为B、垂直纸面向里的水平匀强磁场，下半部分有竖直向下的匀强电场，x轴恰为水平分界线，正中心恰为坐标原点O．在x=2.5h处有一与x轴垂直的足够大的光屏（图中未画出）．质量为m、电荷量为q的带负电粒子源源不断地从下边界中点P由静止开始经过匀强电场加速，通过坐标原点后射入匀强磁场中．粒子间的相互作用和粒子重力均不计．
(1)若粒子在磁场中恰好不从上边界射出，求加速电场的场强E；
(2)若加速电场的场强E为(1)中所求E的4倍，求粒子离开磁场区域处的坐标值；
(3)若将光屏向x轴正方向平移，粒子打在屏上的位置始终不改变，求加速电场的场强E′（E′＜E）的可 能值？
【答案】
【解析】(1) 带电粒子在电场中加速过程根据动能定理有
进入匀强磁场后做匀速圆周运动有
要求粒子在磁场中恰好不从上边界射出，则取：r=h
解得
(2) 带电粒子在电场中加速过程根据动能定理有： 
进入匀强磁场后做匀速圆周运动， 
得r2=2h
则粒子从O点进入后运动了圆心角为θ即离开磁场．由几何关系可得：
，即 θ=30°
离开磁场处：y=h
(3) 带电粒子在电场中加速过程根据动能定理有： 
由“将光屏向x轴正方向平移，粒子打在屏上的位置始终不改变”，知离开磁场时粒子速度方向必平行于x轴，沿+x方向
故：进入匀强磁场后做匀速圆周运动的半径为： 
又
解得
。
【题目】图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．盘和重物的总质量为
，小车和砝码的质量为
．实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．
①实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端定滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作为__________（填写所选选项的序号）．
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节
的大小，使小车在盘和重物的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去盘和重物，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车的是否做匀速运动
C．将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及和盘和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
②实验中要进行质量
和
的选取，以下最合理的一组是__________．
A． 
， 
、
、
、
、
、
B． 
， 
、
、
、
、
、
C． 
， 
、
、
、
、
、
D． 
， 
、
、
、
、
、
③图6是实验中得到的一条纸带， 
、
、
、
、
、
、
为
个相邻的计数点，量出相邻的计数点之间的距离分别为
、
、
、
、
、
．已知相邻的计数点之间的时间间隔为
，关于小车的加速度
的计算方法，产生误差较小的算法是__________．
A． 
B． 
C． 
D． 
④平衡摩擦力后，将
个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度，小车的加速度
与砝码与桶的总重力
的实验数据如下表
砝码与桶的总重力 |
|
|
|
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|
加速度 |
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|
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|
其中有一组数据没标出来，请根据实验数据描点并作出
的关系图象．
⑤根据提供的实验数据作出的
图线不通过原点，请说明主要原因．
