题目内容

2．汤姆孙利用真空玻璃管测得了电子的电量与质量的比值，叫电子的比荷．大致测量方法是：
①在同一区域中加上相互垂直的匀强电场和匀强磁场，控制场强和磁感应强度，让加速后的电子从O′位置进入该区域后做直线运动，打到荧光屏上O点；
②撤去电场，电子束将打在荧光屏上P点．简化情形如图所示，为得到比荷（　　）
A．需要直接测量电子进入O′位置时的速度v
B．需要直接测出OP的距离，并根据仪器参数得到OO′的距离
C．需要记录匀强电场的场强和匀强磁场的磁感应强度
D．若撤去电场后玻璃管中漏入少量空气，电子运动会受到一定的阻碍，比荷的测量值会偏大

分析 根据题意明确实验原理，根据带电粒子在复合场以及磁场中的运动规律可得出比荷的计算方法，从而明确应测量的数据并明确速度减小后的误差情况．

解答 解：A、当电子匀速穿过电磁场时，有：
Eq=Bqv
故v=$\frac{E}{B}$；
再根据电子在磁场中做圆周运动规律，测出OP以及OO′的距离，即可明确电子转动半径，再根据洛伦兹力充当向心力即可求出比荷；故不需要测量速度；但需要记录匀强电场的场强和匀强磁场的磁感应强度以及直接测出OP的距离，并根据仪器参数得到OO′的距离；故A错误，BC正确；
D、若撤去电场后玻璃管中漏入少量空气，电子运动会受到一定的阻碍，电子的速度减小，对应的半径减小，根据R=$\frac{mv}{Bq}$可知：$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{BR}$，则说明比荷的测量值会偏大；故D正确；
故选：BCD．

点评 本题巧妙地将带电粒子在复合场以及磁场中的运动与实验结合，考查对物理知识的掌握以及应用情况，要注意正确分析题意，明确物理规律的应用才能准确求解．

练习册系列答案
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18．如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为$\frac{5}{6}$R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数μ=$\frac{1}{4}$，重力加速度大小为g．（取sin37°=$\frac{3}{5}$，cos37°=$\frac{4}{5}$）
（1）求P第一次运动到B点时速度的大小．
（2）求P运动到E点时弹簧的弹性势能．
（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放．已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点．G点在C点左下方，与C点水平相距$\frac{7}{2}$R、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量．
19．关于静电场的等势面，下列说法正确的是（　　）
A．两个电势不同的等势面可能相交
B．电场线与等势面处处相互垂直
C．同一等势面上各点电场强度一定相等
D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
16．一物体运动位移s时间t图象如图所示，关于该物体的运动下列说法正确的是（　　）
A．物体做曲线运动B．物体的运动速度逐渐减小
C．合外力对物体做正功D．物体的机械能一定是逐渐减小的
3．一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a，当速度为v时，物体开始做减速运动，加速度的大小为0.5a．
（1）物体从开始运动到最后停下来的总时间是多少？
（2）物体从开始运动到最后停下来发生的总位移是多少？
（3）物体从开始运动到停下来的平均速度多大？
7．如图1所示为利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验装置．
①安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示（其中一段纸带图中未画出）．图中O点为打出的起始点，且速度为零．选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点．其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图2所示．已知打点计时器打点周期为T=0.02s．由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=3.04 m/s（结果保留三位有效数字）．

②若已知当地重力加速度为g，代入图3中所测的数据进行计算，并将$\frac{1}{2}$vE2与gh2进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E 点的过程中机械能是否守恒．

③某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图3所示．于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图象．图4中给出了a、b、c三条直线，他作出的图象应该是直线a；由图象得出，A点到起始点O的距离为10.0cm（结果保留三位有效数字）．

④某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验，他设计的实验装置如图5所示，用细线的一端系住一个较重的小铁锁（可看成质点），另一端缠系在一支笔上，将笔放在水平桌面的边上，用较重的书压住．将铁锁拉至与桌面等高处（细线拉直），然后自由释放．在笔的正下方某合适位置放一小刀，铁锁经过时，细线立即被割断，铁锁继续向前运动，落在水平地面上．测得水平桌面高度为h，笔到铁锁的距离为l，笔到铁锁落地的水平距离为s．若满足s2=4l（h-l）（用l、h表示），即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒．
14．如图所示，AC是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，圆平面与电场方向平行，场强大小为E，方向一定，在圆周平面内，将一带电量为+q、质量为m的小球从A点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周不同的点，在这些所有的点中，到达B点小球的动能最大，已知∠CAB=45°，若不计小球重力及空气阻力．
（1）试求电场方向与AC间的夹角θ为多大？
（2）若小球在A点沿AC方向以速度v0抛出，抛出后恰能经过B点，求小球到达B点的速度大小．
11．甲乙两辆汽车在同一平直公路上沿着同一方向做直线运动，它们的位移-时间图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．甲乙在同一地点同时出发B．甲乙在不同地点同时出发
C．甲乙在途中相遇两次D．甲做匀加速直线运动
3．下列说法正确的是（　　）
A．电流磁效应的发现改变了人们的自然观、世界观和思维方式
B．法拉第寻找10年之久的“磁生电”终于被他发现，从此宣告了电磁学的诞生，使人类社会迈入了电气化的时代序幕
C．奥斯特能够发现电磁感应现象，是他坚信自然力是统一的，可以相互转化的
D．“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应

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