题目内容
【题目】电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理.某一水平面内有一直角坐标系xOy,x=0和x=L=10 cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104 V/m,x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104 V/m,一电子(为了计算简单,比荷取为e/m =2×1011C/kg)从直角坐标系xOy平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E1,计算时不计此速度且只考虑xOy平面内的运动.求:
(1) 电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间;
(2) 电子离开x=3L处的电场时的y坐标;
(3) 电子离开x=3L处的电场时的速度大小和方向.
【答案】(1)t= 2×10-8s.(2)y=0.1m;(3) θ=45°
【解析】试题分析:设电子离开x=L的位置记为P点,离开x=3L的位置记为Q点,则:
(1)(2分)
(2分)
运动到Q点时:(2分)
所以总时间为:(1分)
(2)电子运动到Q点时:(3分)
(3)电子离开x=3L处的电场时:
【题目】某同学利用如图所示实验装置“探究加速度与力、质量的关系”
(1)实验中打点计时器应接电源(选填“交流”或“直流”);为了用沙和沙桶的重力表示绳上拉力,实验中小车质量应沙和沙桶的总质量.(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)
(2)该同学实验中打出了一条纸带,如图2所示,计时器打点的时间间隔为0.02s,从比较清晰的点起,每5个点取1个计数点,量出相邻两个计数点之间的距离分别为:OA=1.40cm,AB=1.70cm,BC=2.00cm,CD=2.30cm,由此可知,小车的加速度大小为m/s2 .
(3)在实验中保持小车质量不变,改变沙和沙桶的总质量,测的沙和沙桶的总重力F和加速度a的数据如表:
①根据测得的数据,在图3中作出a=F图象;
F/N | 0.21 | 0.30 | 0.40 | 0.49 | 0.60 |
a/(ms﹣2) | 0.10 | 0.21 | 0.29 | 0.41 | 0.49 |
②由图象可知,小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为N(结果保留两位有效数字).