题目内容
如图所示,虚线MN为电场、磁场的分界线,匀强电场E=103V/m,方向竖直向上,电场线与边界线MN成45°角,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B=1T,在电场中有一点A,A点到边界线MN的垂直距离AO=10
cm,将比荷为
的带负电粒子从A处由静止释放(电场、磁场范围足够大,粒子所受重力不计).
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(1)粒子第一次在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子从释放到下一次进入到电场区域所需要的时间;
(3)粒子第二次进、出磁场处两点间的距离.
(1)0.2m;(2)=2(1+
)×10-4s;(3)![]()
【解析】
试题分析: (1)粒子在电场中做初速度为0的匀加速直线运动,设粒子的质量为m,带电量为q,进入磁场时的速度为v,
则:
代入数据解得:v=2×103m/s
在磁场中:
代入数据解得:r=0.2m
(2)设粒子在进入磁场前匀加速运动的时间为t1,在磁场中做匀速圆周运动的时间为t2,
则 t1=
,
得 t1=2×10-4s
周期
,则t2=![]()
所以总时间为 t总=t1+t2=2(1+
)×10-4s
(3)如图所示,粒子在电场中做类平抛运动,
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设粒子第二次进入磁场时的速度为v′,速度方向与水平方向间的夹角为α,与分界线间的夹角为θ,则有:
tanα=2;θ=α-45°;
半径![]()
粒子第二次进、出磁场处两点间的距离
x=2rsinθ=2rsin(α-45°)
解得:![]()
考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
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(1)表中记录了实验测得的几组数据,
是两个速度传感器记录速率的平方差,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)(请写在答题纸的横线上);
次数 | F/N |
| a(m/s2) |
1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
3 | 1.42 | 2.34 |
|
4 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
(2)依据表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
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(3)比较实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是 .