如图15所示,为某一装置的俯视图,PQ.MN为竖直放置的很长的平行金属薄板,两板间有匀强磁场,它的磁感应强度大小为B,方向竖直向下.金属棒AB搁置在两板上缘,并与两板垂直良好接触,现有质量为m.带电荷量大小为q.其重力不计的粒子,以初速度v0水平射入两板间.问: 图15(1)金属棒AB应朝什么方向.以多大的速度运动,可以使带电粒子做匀速运动?(2)若金属棒运动题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

如图15所示,为某一装置的俯视图,PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属薄板,两板间有匀强磁场,它的磁感应强度大小为B,方向竖直向下.金属棒AB搁置在两板上缘,并与两板垂直良好接触,现有质量为m、带电荷量大小为q、其重力不计的粒子,以初速度v₀水平射入两板间.问:

图15

(1)金属棒AB应朝什么方向、以多大的速度运动,可以使带电粒子做匀速运动?

(2)若金属棒运动突然停止,带电粒子在磁场中继续运动,从此刻开始位移大小第一次达到时的时间间隔是多少?(磁场足够大)

解析：(1)AB向左运动.以正电荷为例:受洛伦兹力方向向下,则电场力方向向上,据右手定则AB向左运动. ①

Eq=qv₀B②

E=③

所以v=v₀. ④

(2)qvB=mv²/r ⑤

所以带电粒子运动半径r= ⑥

当位移大小第一次达到时,带电粒子转过的圆心角为60°,其运动时间t=.⑦

又因为qvB=r⑧

所以带电粒子运动周期T=,⑨

所以运动时间为t=. ⑩

答案：v₀

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（1）如图1所示，为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知

．
A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大
B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小
C．纸带甲的加速度比乙的大
D．纸带甲的加速度比乙的小
（2）有一种新式游标卡尺，游标尺的刻度与传统的旧式游标尺明显不同，旧式游标尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格，新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm等分成10份、39mm等分成20份、99mm等分成50份．
①以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，它的精度是

mm．
②用新式游标卡尺测量某一物体的厚度，测量时游标的示数如图2所示，其读数是

mm．
（3）某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图3，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度为d=3.8×10^-3m的黑色胶带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△t_i与图中所示的高度差△h_i，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示．（取g=9.8m/s²，注：表格中M为直尺质量）

（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=

求出的，请将表格中数据填写完整．
（2）通过实验得出的结论是：

在误差允许的范围内，物体机械能守恒

在误差允许的范围内，物体机械能守恒

△t_i
（10^-3s）

（3）根据该实验请你判断下列△E_k-△h图象中正确的是

（1）某同学安装如图甲的实验装置，验证机械能守恒定律．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知电火花打点计时器每隔0.02S打一个点．

请回答下列问题：
①电火花打点计时器的工作电压是

；
②根据纸带可以判断，实验时纸带的

端是和重物相连接（选填“左”或“右”）；
③若X2=4.80cm，则在纸带上打下计数点B时的速度VB=

m/s（计算结果保留三位有效数字）；
④若X1数据也已测出，则实验还需测出的物理量为

．
（2）用如图1所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻Ro起保护作用．除电池、电流表（量程0～0.6A）、电压表（量程0～3V）、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
a．定值电阻（阻值2Ω；额定功率5W）；
b．定值电阻（阻值10Ω；额定功率10W）；
c．滑动变阻器（阻值范围0～15Ω；额定电流2A）；
d．滑动变阻器（阻值范围0～100Ω；额定电流1A）；
①为了准确地完成实验，Ro应选择

Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是

Ω的滑动变阻器．
②图2所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E=

Ω
③按照此电路进行实验，电动势的测量存在系统误差，造成该实验系统误差的主要原因是

（1）某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图1所示．由图可读出D=

（2）实验桌上有下列实验仪器：
A．待测电源（电动势约3V，内阻约7Ω）；
B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A档的内阻约0.5Ω，3A档的内阻约0.1Ω）；
C．直流电压表（量程0～3～15V，3V档内阻约5kΩ，15V档内阻约25kΩ）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）；
F．开关、导线若干；
请你解答下列问题：
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精度且便于调节，应选择的滑动变阻器是

（填代号）．
②根据给定器材在答卷虚线框内画出实验原理电路图（如图2所示）；
③某同学根据测得的数据，作出U-I图象如图3中图线a所示，由此可知电源的电动势E=

Ω；
④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡（额定电压4V、额定电流0.4A）的伏安特性曲线，将得到的数据在同一U-I坐标系内描点作图，得到如图3所示的图线b，如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为

渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位，已知某超声波频率为1.0×10⁵ Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图15所示．

(1)从该时刻开始计时，画出 m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)．

(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．

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