题目内容

如图，在第一和第四象限存在如图所示方向的匀强电场，质量为m、带电量为q的粒子，在第四象限匀强电场A处静止释放(不计粒子的重力)，粒子经过第四象限电场加速后进入第一象限区域的匀强电场中，然后恰好经过y轴上的B点．已知A点坐标为(L，－L)，B点坐标为(0，2 L)，第四象限匀强电场为E．求：

(1)带电粒子进入第一象限时的速度大小；

(2)第一象限电场强度的大小；

(3)粒子从A点运动到B点的时间．

答案：
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如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．

（1）实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度；
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=
2gh
计算出瞬时速度；
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=
v2
2g
计算出高度h；
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．
以上方案中只有一种正确，正确的是
D
D
．（填入相应的字母）
（2）某同学按照正确操作选的纸带如图所示，其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm），重锤的质量为m=0.1kg，重力加速度g=9.80m/s2．根据以上数据当打点计时器打到D点时，重物重力势能的减少量为
0.190
0.190
J，动能的增加量为
0.186
0.186
J．（要求计算数值保留三位有效数字）
（3）实验中误差产生的原因
①下落过程中存在阻力作用；②长度的测量时存在误差；
①下落过程中存在阻力作用；②长度的测量时存在误差；
．（写出两个原因）
（4）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以
1
2
v2
1
2
v2
为纵轴，以
h
h
为横轴，根据实验数据作出图线．若在实验误差允许的范围内，图线是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律．
（5）该装置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的测量，依据第（2）问中选取的纸带可计得重力加速度g
9.69
9.69
m/s2．
（Ⅰ） 如图，把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则物块P受到的金属板的滑动摩擦力的大小是
 
N，方向为
 
．弹簧测力计测得物块P重13N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块P的材料为
 

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 材料  动摩擦因数
 金属-金属  0.25
 橡胶-金属  0.30
 木头-金属  0.20
 皮革-金属  0.28
（Ⅱ）为了测定某迭层电池的电动势（约15V）和内电阻（小于2Ω），需要把一个量程为6V的直流电压表接一个固定电阻（用电阻箱代替），改装成量程为18V的电压表，然后用伏安法测电池的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：
（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空．
第一步：把滑动变阻器滑动片移到最右端
第二步：把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合开关
第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为6V
第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为
 
V
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为18V的电压表
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（2）上述实验可供选择的器材有：
A．迭层电池（电动势约15V，内电阻小于2Ω）
B．电压表（量程为6V，内阻约10KΩ）
C．电阻箱（阻值范围0～9999Ω，额定功率小于10W）
D．电阻箱（阻值范围0～99999Ω，额定功率小于10W）
E．滑动变阻器（阻值为0～20Ω，额定电流为2A）
F．滑动变阻器（阻值为0～2KΩ，额定电流为0.2A）
电阻箱应选
 
，滑动变阻器应选
 
（用器材前的序号表示）
（3）用扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），使用如图乙所示的实验电路，测量该迭层电池的电动势E和内电阻r．改变滑动变阻器的阻值，记录电压表示数，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图象如图丙所示．可知电池的电动势为
 
V，内电阻为
 
Ω（保留三位有效数字）
（1）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图a所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热线P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′=h（h＞L）．
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①将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C=s，则小球做平抛运动的初速度为v0=
 
．
②在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O'点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标、cosθ为横坐标，得到如图b所示图象．则当θ=30°时，s为
 
m；若悬线长L=1.0m，悬点到木板间的距离OO′为
 
m．
（2）某学校实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管．已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ω?m．课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度．他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等．
①他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第II步操作）
Ⅱ．
 
；
Ⅲ．把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图c所示．
②根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图d的A、B、C、D四个电路中选择
 
电路来测量金属丝电阻；
③他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图e所示，金属丝的直径为
 
mm；
④根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为
 
m．（结果保留两位有效数字）
⑤用电流表和电压表测量金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．按如图f所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差．利用该电路进行实验的主要操作步骤是：
第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（在不超过量程的情况下），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1．
第二步：保持两滑动变阻器滑动头位置不变，将单刀双掷开头S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．
请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx=
 
．
精英家教网如图所示的坐标平面中，第二象限有一沿y轴负方向的匀强电场，第一、四象限分别存在垂直xoy坐标平面向外和向内的匀强磁场，且第四象限的磁感应强度大小为第一象限的2倍．现有一质量为m、电荷量为q带正电的粒子，从P（-2
3
L，L）点向x轴正方向以初速度v．射出，从坐标原点0处射入磁场，然后在第四、一象限中运动，粒子某次从第一象限穿至第四象限时，刚好过x轴上的点Q （3l，0）．不计粒子重力，求：
（1）粒子经过0点时速度的大小和方向：
（2）第四象限的磁感应强度大小应满足什么条件．

（10分）为“探究功与速度变化的关系”，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器打点间隔时间为0.02s。请分析探究思路并完成以下问题

（1）为消除摩擦力的影响应采取什么措施？

答：

（2）分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第一次、第二次、第三次……实验，每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，将第一次实验时橡皮筋对小车做功记为W。橡皮筋对小车做功使小车获得的速度可由打点计时器和纸带测出，如图所示是其中四次实验打出的纸带，请根据实验数据分析与计算填写下表

（3）根据数据选择恰当的坐标轴，在坐标纸上作出图象

（4）根据图象，得出实验结论是

（5）根据实验结论，请陈述与实验目的能自圆其说的理由

 

 

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