题目内容

如图11-3-17所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面并指向纸面外，磁感应强度为B，一带正电的粒子以速度V0从O点射入磁场，入射方向在xoy平面内，与x轴正方向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求该粒子的电量和质量之比(比荷)q/m．


解析:

如图所示，带正电粒子在磁场中匀速圆周运动而从x轴上的A点射出，半径O1O和O1A分别与入射的初速度和出射的末速度垂直，由平面几何知识可以判断：其中∠OO1A=2θ，则∠OO1D=θ，所以圆周运动的半径为，由半径公式，可得比荷为．

练习册系列答案
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关于“探究物体的加速度与力、质量三者之间的关系”的实验，回答下列问题：
（1）实验中砂桶及沙的总质量m和小车与砝码的总质量M间必须满足
m＜＜M
m＜＜M
，电磁打点计时器应接在
低
低
压
交流
交流
电源上，每相邻两点间的时间间隔为
0.02
0.02
s．
（2）以下操作正确的是
BC
BC

A．平衡摩擦力时，应将砂桶及沙用细绳通过定滑轮系在小车上
B．平衡摩擦力时，小车应该做匀速直线运动
C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
D．实验时，应先放开小车，后接通电源．
（3）当保持力F不变时，为了更直接地反映小车与砝码的加速度a与小车与砝码的总质量M的关系，往往用a-1/M关系图象表示出来．如果a-1/M图象是通过坐标原点的一条直线，则说明
a与M 成反比
a与M 成反比
．
（4）图（a），甲同学根据测量数据画出的a-F图象，图象表明实验中出现的问题是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不彻底
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不彻底
如何解决这个问题：
将木板倾斜平衡摩擦力或将倾角调大一些
将木板倾斜平衡摩擦力或将倾角调大一些

（5）乙、丙同学用同一装置实验，画出了各自得到的a-F图象如图 （b）所示，说明两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？并比较其大小．
质量，丙的质量大于乙的质量
质量，丙的质量大于乙的质量


（6）如图（c）是该实验中打点计时器打出的纸带，打点频率50Hz．O点为打出的第一个点，A、B、C、D、E、F、G是计数点，每相邻两计数点间有4个点未标出，AB=11.0cm、BC=14.0cm、CD=17.0cm、DE=20.0cm、EF=23.0cm、FG=26.0cm，根据以上数据进行计算．物体的加速度是
3.0
3.0
m/s2，打F点时的速度是
2.45
2.45
m/s．
（2012?卢湾区一模）某班级同学用如图（a）所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系．甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器（可以测量乙在任意时刻的加速度大小），力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小．
（1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是
BD
BD
（多选）
（A）轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力
（B）轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力
（C）实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据
（D）实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据
（2）四个实验小组选用的小车乙（含力传感器）的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg，其中有三个小组已经完成了a-F图象，如图（b）所示．最后一个小组的实验数据如下表所示，请在图（b）中完成该组的a-F图线；
实验次数 1 2 3 4 5 6
拉力F（N） 24.5 20.0 17.5 12.0 8.1 4.8
加速度a（m/s2） 16.3 13.3 11.7 8.0 5.4 3.2
（3）在验证了a和F的关系后，为了进一步验证a和m的关系，可直接利用图（b）的四条图线收集数据，然后作图．请写出具体的做法：
①如何收集数据？
在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据．
在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据．
；
②为了更直观地验证a和m的关系，建立的坐标系应以
加速度a
加速度a
为纵轴：以
质量的倒数
1
m
质量的倒数
1
m
为横轴．
在“动能与重力势能的转化和守恒”的实验中，选出一条纸带如图2-3-5所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50 Hz交变电流，用毫米刻度尺测得OA=11.13 cm, OB=17.69 cm, OC=25.9 cm.

图2-3-5

(1)这三个数据中，不符合有效数字要求的是___________，应该写成___________cm.

(2)在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为m kg.根据以上数据可知，当打点计时器打到B点时，重物的重力势能比开始下落时减少了___________J；这时它的动能为___________J.（g取9.80 m/s2）

如图11-3-17所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面并指向纸面外，磁感应强度为B，一带正电的粒子以速度V0从O点射入磁场，入射方向在xoy平面内，与x轴正方向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求该粒子的电量和质量之比(比荷)q/m．

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