题目内容

【题目】根据牛顿力学经典理论,只要物体的初始条件和受力情况确定,就可以预知物体此后的运动情况。

1)如图甲所示,空间存在水平方向的匀强磁场(垂直纸面向里),磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为+q的带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,经过M点时速度的大小为v,方向水平向左。不计粒子所受重力。求粒子做匀速圆周运动的半径r和周期T

图甲 图乙

2)如图乙所示,空间存在竖直向下的匀强电场和水平的匀强磁场(垂直纸面向里),电场强度大小为E,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子在场中运动,不计粒子所受重力。

a.若该带电粒子在场中做水平向右的匀速直线运动,求该粒子速度的大小;

b.若该粒子在M点由静止释放,其运动将比较复杂。为了研究该粒子的运动,可以应用运动的合成与分解的方法,将它为0的初速度分解为大小相等的水平向左和水平向右的速度。求粒子沿电场方向运动的最大距离ym和运动过程中的最大速率vm

【答案】1 2a. b.

【解析】试题分析(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力,即可求出半径根据周期的定义式求解粒子运动的周期;(2)根据粒子在复合场中做匀速运动,即电场力与洛伦兹力平衡,求出速度;根据题设的要求,将运动进行分解即可求解。

(1)根据牛顿第二定律有

解得:

则周期:

(2)a.根据牛顿第二定律有

解得

b.带电粒子由静止释放,其初速度可分解为相等的水平向左和水平向右的速度,设为v,令

则带电粒子的运动可分解为沿水平方向的匀速直线运动和在竖直平面内的匀速圆周运动。

圆周运动的轨道半径

所以

练习册系列答案
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【题目】某同学在做探究动能定理实验时,其主要操作步骤是:

a.按图甲安装好实验装置,其中小车的质量M=0.50kg,钩码的总质量m=0.10kg.

b.接通打点计时器的电源(电源的频率f=50Hz),然后释放小车,打出一条纸带.

(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出最满意的一条,如图乙所示,把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各相邻计数点间的距离分别为d1=0.8cm,d2=2.4cm,d3=4.1cm,d4=5.6cm,d5=7.2cm,d6=8.8cm,他把钩码的重力作为小车所受的合力,计算出从打下计数点0到打下计数点5过程中合力所做的功W________J,把打下计数点5时小车的动能作为小车动能的改变量,计算出ΔEk________J.(当地重力加速度g9.80m/s2,结果均保留三位有效数字)

(2)根据以上计算可见,合力对小车做的功与小车动能的变化量相差比较大.通过反思,该同学认为产生误差的主要原因如下,其中正确的是________.(填选项前的字母)

A.钩码质量没有远小于小车质量,产生系统误差

B.钩码质量小了,应该大于小车质量

C.没有平衡摩擦力

D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺进行测量

【答案】 0.197 0.160 AC

【解析】试题分析:从打下计数点0到打下计数点5时合力所做的功,根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出打5点时的速度,从而求解动能;实际上小车受到的合力不等于钩码的重力,导致产生误差。

(1)从打下计数点0到打下计数点5的过程中,合力所做的功,打下计数点5时小车的速度,小车动能的改变量 .

(2)产生误差的主要原因有:钩码质量没有远小于小车质量,产生系统误差;没有平衡摩擦力,选项A、C正确.

型】实验题
束】
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【题目】要描绘一个标有“3 V,0.8 W”小灯泡的伏安特性曲线,已选用的器材有:

电源(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);

电流表(量程为0~300 mA,内阻约5 Ω);

电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ);

滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流1 A);

开关一个、导线若干.

(1)为便于实验操作,并确保实验有尽可能高的精度,则实验的电路图应选用下图中的________(填字母代号).

(2)图甲是实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图补充完成图甲中实物间的连线(用笔画线代替导线)________

(3)根据(1)中所选电路图,测量结束后,先把滑动变阻器滑片移到________(左端右端”),然后断开开关,接着拆除导线,整理好器材.

(4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.由图象可知小灯泡的电阻值随工作电压的增大而________(不变”“增大减小”).

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