题目内容

4．一个带正电的粒子，在xOy平面内以速度v0从O点进入一个匀强电场，重力不计．粒子只在电场力作用下继续在xOy平面内沿图中虚线轨迹运动到A点，且在A点时的速度方向与y轴平行，则电场强度的方向可能是（　　）
A．介于x轴负方向与y轴正方向之间B．沿x轴负方向
C．沿y轴正方向D．垂直于xOy平面向里

分析 分析粒子的运动情况，要使在A点时的速度方向与y轴平行，则x方向上必须做减速运动，到A点x方向速度刚好为零，y方向可以做加速、也可以匀速、也可以减速，再根据选项提供的电场强度方向分析受力情况即可．

解答 解：A、若电场强度的方向介于x轴负方向与y轴正方向之间，把电场强度沿x负方向和y正方向分解，则粒子在y正方向做加速运动，x正方向上做减速运动，在A点时的速度方向可以与y轴平行，故A正确．
B、粒子在A点时的速度方向与y轴平行，说明x轴方向粒子做减速运动．若电场的方向沿x轴负方向，粒子沿y轴方向做匀速直线运动，到达A点时速度可能与y轴平行．故B正确．
C、粒子在A点时的速度方向与y轴平行，说明x轴方向粒子做减速运动．若电场的方向沿y轴方向，粒子沿x轴方向做匀速直线运动，到达A点时速度不可能与y轴平行．故C错误．
D、粒子在A点时的速度方向与y轴平行，说明x轴方向粒子做减速运动，若电场的方向垂直于xOy平面向里，粒子沿x轴方向做匀速直线运动，到达A点时速度不可能与y轴平行，故D错误；
故选：AB

点评 本题运用运动的分解法，确定带电粒子的运动情况，考查分析粒子受力情况和运动情况的能力，难度适中．

练习册系列答案
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12．物块以某一初速度沿粗糙斜面向上运动，利用速度传感器得其v-t图线如图所示，g=10m/s2．则可以求出（　　）
A．斜面的倾角θB．物块沿斜面向上滑行的最大距离x
C．物块的质量mD．物块与斜面的动摩擦因数μ
13．如图所示，一个带正电荷的物块m，由静止开始从绝缘斜面上A点下滑，滑到绝缘水平面BC上的D点停下来．己知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失．若分别在此空间加竖直向下的匀强电场和水平向里的匀强磁场，如图乙、丙所示，仍使物块m从A点由静止开始下滑，结果物块分别在D′点和D″点停下来．则以下说法中正确的是（　　）
A．D′点一定与D点重合B．D′点一定在D点左侧
C．D″点一定与D点重合D．D″点一定在D点右侧
10．一艘货船载满货物从地球赤道附近驶向靠近北极的加拿大，到达加拿大后，船上的货物在没有损耗的情况下，与还在赤道时相比（　　）
A．质量减小了B．质量不变C．重力减小了D．重力增大了
17．如图甲所示，光滑斜面上以MN为界，MN下方无磁场，MN线上方有垂直于斜面向上的磁场，磁感应强度B先以变化率k匀速增大，然后保持恒定，变化规律如图乙所示，在斜面上磁场区域内有一电阻为R的正方形线框abcd，其边长为L，已知斜面倾角θ=30°，开始时线框ab边到边界MN的距离为L，在t=0时刻释放线框，在线框的ab边到达边界MN时，磁场的磁感应强度的大小刚好增大到B，线框穿越边界MN的过程中保持匀速运动，求：

（1）释放瞬间线框产生的感应电动势；
（2）线框的ab边到达边界MN时，线框的速度v；
（3）线框穿越边界MN的过程中感应电流的大小．
9．图a所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图．
（1）实验中，两位同学安装好实验装置后，首先平衡摩擦力，他们将长木板的一端适当垫高些后，在不挂砝码盘的情况下，使小车靠近打点计时器后，先接通电源，后用手轻拨小车，小车便拖动纸带在木板上自由运动．若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏（从打出的点的先后顺序看），则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加低（选填“高”或“低”）些；重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的计时点，便说明平衡摩擦力合适．
（2）平衡摩擦力后，在盘及盘中砝码的总质量远小于小车质量的条件下，两位同学可以认为砝码盘（连同砝码）的总重力近似等于小车的所受的合外力．
（3）接下来，这两位同学先保持小车的质量不变的条件下，研究小车的加速度与受到的合外力的关系；图b为某次操作中打出的一条纸带，他们在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=0.34m/s2．（结果保留两位有效数字）
（4）然后，两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下，研究小车的加速度a与其质量M的关系．他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a-$\frac{1}{M}$ 图线后，发现：当$\frac{1}{M}$ 较大时，图线发生弯曲．于是，两位同学又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象，那么，两位同学的修正方案可能是C
A．改画a与（M+m）的关系图线       B．改画a与 $\frac{m}{M}$ 的关系图线
C．改画a与 $\frac{1}{M+m}$ 的关系图线       D．改画a与$\frac{1}{{（M+m）}^{2}}$的关系图线
（5）探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后，两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数．于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块，使得长木板平放在了实验桌上，并把长木板固定在实验桌上，具体的实验装置如第13题图c所示；在砝码盘中放入适当的砝码后，将小车靠近打点计时器，接通电源后释放小车，打点计时器便在纸带上打出了一系列的点，并在保证小车的质量M、砝码（连同砝码盘）的质量m不变的情况下，多次进行实验打出了多条纸带，分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度a，并求出平均加速度$\overline{a}$，则小车与长木板间的动摩擦因数μ=$\frac{mg-（m+M）\overline{a}}{Mg}$．（用m、M、$\overline{a}$、g表示）
16．某实验小组同学用如图1所示装置探究“物体加速度与力、质量的关系”．

（1）在研究物体加速度与力的关系时，保持不变的物理量是A（只需填A或B）
A．小车质量
B．塑料桶和桶中砝码的质量
（2）实验中，首先要平衡摩擦力，具体做法是B（只需填A或B）
A．在塑料桶中添加砝码，使小车带着纸带匀速运动．
B．取下塑料桶，垫起滑板的一端，使小车带着纸带匀速运动．
（3）实验中要使小车的质量远大于（填“远大于”或“远小于”）塑料桶和桶中砝码的质量，才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力．
（4）在该实验中，所用交流电的频率为50Hz．某次实验中得到的一条纸带如图2所示，从比较清晰的某点起，取五个计数点，分别标明0、1、2、3、4．量得s1=2.15cm，s2=2.90cm，s3=3.70cm，s4=4.40cm
则打点“3”时小车的瞬时速度大小为0.405m/s和用逐差法求得小车的加速度大小为0.751m/s2．（结果均保留三位有效数字）
（5）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后，依照数据正确画出a-F图象如图3示，（小车质量保持不变）图线不过原点的原因可是未平衡摩擦力或长木板倾角太小．
13．如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，盒间狭缝中周期性变化的电场使粒子在通过狭缝时总能得到加速，金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，若要增大带电粒子射出金属盒时的动能，下列方法中正确的是（　　）
A．增大狭缝间的电压B．增大狭缝间的距离
C．增大金属盒的半径D．增大磁场的磁感应强度
14．如图所示一木杆拉一物体在竖直平面内做逆时针匀速圆周运动，已知物体每秒能转3圈，转动半径r=10cm，求：
（1）求物体转动的角速度大小；
（2）求如图所示位置物体的线速度V；
（3）假如在如图所示位置，物体脱离木杆，求物块经过多长时间落地．

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