题目内容
【题目】如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷在产生的电场E1（未知），该点电荷的电荷量为-Q,且只考虑该点电荷在第一象限内产生的电场；第二象限内有水平向右的匀强电场E2（未知）；第四象限内有大小为、方向按图乙所示规律周期性变化的电场E3，E3以水平向右为正方向，变化周期
．一质量为m，电荷量为+q的离子从（-x0，x0）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动．以离子经过x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力．求：
(1)第二象限内电场强度E2的大小；
(2)当t=
T时，离子的速度；
(3)当t=nT时，离子的坐标．
【答案】(1)
(2)
(3)
其中（n=1,2,3…）
【解析】
(1) 第一象限有在O点的电荷量为Q的点电荷产生的电场，离子以坐标原点O为圆心做半径为
的圆周运动，库仑力提供向心力：
解得离子做圆周运动的速度即进入第四象限的速度
离子在第一象限做匀加速直线运动，由动能定理有：
解得：第二象限内电场强度；
(2) ）离子进入第四象限做类平抛运动，沿y轴负方向做匀速直线运动，沿x轴正方向做匀加速直线运动，轨迹如图所示
在
时运动到B点，在B点x轴正方向的分速度：
此时离子的速度
；
(3) 根据乙图中场强的变化规律可判断，离子在第四象限中运动时，y方向上做匀速直线运动，x方向上第一个半个周期向右匀加速运动，第二个半周期向右匀减速运动，当t=T时速度恰减为零，之后重复此运动过程
每半个周期沿x正方向运动的距离：
t=nT时，离子到坐标原点的距离：
每半个周期沿y负方向运动的距离：
t=nT时，离子到坐标原点的距离：
故当t=nT时离子的坐标
。
【题目】实验室给同学们提供了如下实验器材：滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺，要求同学们用它们来他们来探究加速度与力、质量之间的关系。
(1)实验中因涉及的物理量较多，须采用控制变量的方法来完成该实验，即：先保持______不变，验证物体_________越小加速度越大；再保持__________不变，验证物体_______越大，加速度越大。
(2)某同学的做法是：将长木板的一端放在小木块上构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用秒表记录小车滑到底端的时间。试回答下列问题：
①改变斜面倾角的目的是__________________________________________________；
②用秒表记录小车下滑相同距离（从斜面顶端到底端）所花的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这样做的好处是________________________________________。
(3)利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况。某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点（图中每相邻两个记数点间还有四个打点记时器打下的点未画出），打点计时器接的是50HZ的低压交流电源。他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻度和记数点O对齐。
①下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表，其中最后两栏他未完成，请你帮他完成____、______
线段 | OA | … | … | … | ||
数据（cm） | … | … | … | … |
②由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的速度，其中打E点的速度vE=________m/s（取三位有效数字）
③如某同学已求得A、B、C、D四点的瞬时速度分别0.078m/s、0.12m/s、0.16m/s、0.20m/s。试根据以上数据和你求得的E点速度在下面所给的坐标中，作出v-t图象_____。要求标明坐标及其单位，坐标的标度值（即以多少小格为一个单位）大小要取得合适，使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸。从图象中求得物体的加速度a=______m/s2（取两位有效数字）。
④若交流电的频率略大于50Hz，测得的加速度比真实值______。（填“偏小”或“偏大””）
