金屬塊與小車位移之差 ⑥ 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

電子擴束裝置由電子加速器、偏轉電場和偏轉磁場組成．偏轉電場由加了電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導體板形成，如圖甲所示．大量電子（其重力不計）由靜止開始，經加速電場加速后，連續不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉電場．當兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0，當在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時，所有電子均能從兩板間通過，然后進入水平寬度為l，豎直寬度足夠大的勻強磁場中，最后通過勻強磁場打在豎直放置的熒光屏上（已知電子的質量為m、電荷量為e）．
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問：
（1）判斷哪些時刻電子進入兩平行板間側向位移最大？寫出最大值表達式．
（2）電子從兩平行板間射出時最大側向位移與最小側向位移之差是多少？
（3）要使側向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上，勻強磁場的磁感應強度為多少？

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實驗裝置如圖所示，一小車放在水平長木板上，左側拴有一細軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，小車右側與穿過電火花計時器的紙帶相連，在重物牽引下，小車在木板上向左運動．右圖給出了電火花計時器在紙帶上打出的一些計數點，電源的頻率為50Hz，相鄰的兩個計數點間還有四個點沒有畫出，相鄰的兩個計數點間的距離如圖中所標．
（1）對紙帶分析可得，相鄰計數點間的時間間隔為
0.1
0.1
s，小車在木板上做
勻加速
勻加速
（填“勻加速”、“勻減速”、“非勻變速”、“勻速”）直線運動，理由：
所得到的紙帶滿足連續相等的時間間隔內，相鄰位移之差恒定
所得到的紙帶滿足連續相等的時間間隔內，相鄰位移之差恒定
．
（2）打計數點1、3時小車對應的瞬時速度大小為：v1=
1.3
1.3
m/s，v3=
2.1
2.1
m/s，
（3）據此紙帶可求出小車的加速度大小為a=
4
4
m/s2．

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（1）某校學習興趣小組在研究“探索小車速度隨時間變化的規律”的實驗，圖1是某次實驗得出的紙帶，所用電源的頻率為
50HZ，舍去前面比較密集的點，從0點開始，每5個連續點取1個計數點，標以1、2、3…．各計數點與0計數點之間的距離依次為
d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，則：
（1）物體做
勻加速直線
勻加速直線
的運動，理由是
相鄰的時間間隔位移之差相等
相鄰的時間間隔位移之差相等
；
（2）物體通過1計數點的速度υ1=
0.375
0.375
m/s；
（3）物體運動的加速度為a=
1.5
1.5
m/s2．

（2）某同學設計了一個探究加速度與物體所  受合外力F及質量M的關系實驗．圖2為實驗裝置簡圖，A為小車，B為打點計時器，C為裝有砂的砂桶（總質量為m），D為一端帶有定滑輪的長木板．
①若保持砂和砂桶質量m不變，改變小車質量M，分別得到小車加速度a與質量M及對應的
1
M
數據如表1所示．
表1
次數 1 2 3 4 5
小車加速度a/（m?s-2） 1.98 1.48 1.00 0.67 0.50
小車質量M/kg 0.25 0.33 0.50 0.75 1.00
質量倒數
1
M
/kg-1		 4.00 3.00 2.00 1.33 1.00
根據表1數據，為直觀反映F不變時a與M的關系，請在圖3所示的方格坐標紙中選擇恰當的物理量建立坐標系，并作出圖線．
從圖線中得到F不變時，小車加速度a與質量M之間存在的關系是
a與M成反比
a與M成反比
．
②某同學在探究a與F的關系時，把砂和砂桶的總重力當作  小車的合外力F，作出a-F圖線如圖4所示，試分析圖線不過原點的原因是
平衡摩擦力時木板傾角太大
平衡摩擦力時木板傾角太大
，圖線上部彎曲的原因是
沒有滿足砂和砂桶的總質量遠小于小車質量M
沒有滿足砂和砂桶的總質量遠小于小車質量M
．
③在這個實驗中，為了探究兩個物理量之間的關系，要保持第三個物理量不變，這種探究方法叫做
控制變量
控制變量
 法．

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如圖所示是某同學用電磁打點計時器分析勻變速直線運動時，從若干紙帶中選取的一條紙帶的一部分，相鄰兩個計數點之間還有4個點。他對各個計數點間距離的測量結果如圖（單位：cm）

（1）電磁打點計時器是一種        儀器，它使用6V以下的交流電源，若交流電的頻率為50Hz，則它每隔     s打下一個點。

（2）為了驗證小車的運動是勻變速直線運動，請進行下列計算，填入表內（單位：cm）

S2-S1

S3-S2

S4-S3

S5-S4

S6-S5

ΔS平均值

 

 

 

 

 

 

各個位移差與平均值最多相差         cm，由此可得出：小車在任意兩個連續相等的時間內的位移之差，在誤差允許的范圍內相等，所以小車的運動是                 。

（3）紙帶上的B點和E點對應的物體的瞬時速度分別為VB=    m/s，VE=    m/s；由此可計算得到物體的加速度a=        m/s2。（結果均保留兩位有效數字）

 

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如圖所示是某同學用電磁打點計時器分析勻變速直線運動時，從若干紙帶中選取的一條紙帶的一部分，相鄰兩個計數點之間還有4個點。他對各個計數點間距離的測量結果如圖（單位：cm）

（1）電磁打點計時器是一種         儀器，它使用6V以下的交流電源，若交流電的頻率為50Hz，則它每隔      s打下一個點。

（2）為了驗證小車的運動是勻變速直線運動，請進行下列計算，填入表內（單位：cm）

S2-S1

S3-S2

S4-S3

S5-S4

S6-S5

ΔS平均值

 

 

 

 

 

 

各個位移差與平均值最多相差         cm，由此可得出：小車在任意兩個連續相等的時間內的位移之差，在誤差允許的范圍內相等，所以小車的運動是                  。

（3）紙帶上的B點和E點對應的物體的瞬時速度分別為VB=     m/s，VE=     m/s；由此可計算得到物體的加速度a=        m/s2。（結果均保留兩位有效數字）

 

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