题目内容
【题目】在如图所示的直角坐标中，x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场，场强的大小为E=
×104V/m．x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B=2×10﹣2T．把一个比荷为
=2×108C/㎏的正电荷从坐标为（0，1.0）的A点处由静止释放．电荷所受的重力忽略不计，求：
（1）电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间t；
（2）电荷在磁场中的偏转半径；
（3）电荷第三次到达x轴上的位置．
【答案】（1）
（2）
m（3）（8，0）
【解析】
带电粒子从A点出发，至第一次到x轴为第一过程，在这个过程中，带电粒子做匀加速直线运动，根据位移时间关系式解得结果；根据洛伦兹力提供向心力解出粒子运动的半径；根据匀速圆周运动的规律解出电荷第二次到达x轴的位置．
（1）如图，电荷从A点匀加速运动运动到x轴的C点的位移大小由图中的直角三角形可以解出
s=AC=
m
加速度
m/s2
时间
s
（2）电荷到达C点的速度为
m/s
速度方向与x轴正方向成45°角，在磁场中运动时由
得
m
即电荷在磁场中的偏转半径m
（3）轨迹圆与x轴相交的弦长为
m，
所以电荷从坐标原点O再次进入电场中，且速度方向与电场方向垂直，电荷在电场中作类平抛运动，运动过程中与x轴第三次相交时的位移方向角为45°，设运动的时间为t′，则：
得
t′=2×10﹣6s
则
s平=vt′=
m
即电荷第三次到达x轴上的点的坐标为（8，0）
【题目】用如图所示的实验装置研究：小车质量一定的情况下，加速度与合力的关系。主要实验步骤如下：
A．如图所示，安装实验器材，调节轨道的倾角，轻推小车，使小车恰能做匀速直线运动；
B．用质量相等的若干槽码挂在细线的一端，细线的另一端与小车相连；
C．将小车放于靠近打点计时器处，接通电源，释放小车，得到一条打好点的纸带并记录槽码的个数n；
D．保持小车的质量不变，改变挂在细线上质量相等的槽码的个数，再做几次实验；
E．在每条纸带上选取一段比较理想的部分，算出每条纸带的加速度a；
F．将各次实验中的数据填入表中，做出a- n图像。
结合上述实验步骤，完成下列问题：
（1）实验步骤A的目的是让小车加速运动时，小车所受合力的大小________（选填“大于”“小于”或“等于”）细线拉力的大小。
（2）实验数据如下表所示：
序号 | 槽码的个数n | 加速度a/(m· s-2) |
1 | 1 | 0.12 |
2 | 2 | 0.24 |
3 | 3 | 0.37 |
4 | 4 | 0.47 |
5 | 5 | 0.60 |
以加速度a为纵轴、槽码的个数n为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示。
①请在该图中用“+”标出第5条纸带对应的坐标点，并画出a - n图像_____。
②观察a - n图像，可以判断小车的加速度a与合力F的关系是成________（选填“正比”或“反比”）。
③若换用一个质量更大的小车重新做这个实验，a -n图像的斜率应________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
