金属块与小车位移之差 ⑥——青夏教育精英家教网—

金属块与小车位移之差 ⑥ 【查看更多】

电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由加了电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板形成，如图甲所示．大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场．当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t₀，当在两板间加如图乙所示的周期为2t₀、幅值恒为U₀的电压时，所有电子均能从两板间通过，然后进入水平宽度为l，竖直宽度足够大的匀强磁场中，最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上（已知电子的质量为m、电荷量为e）．

问：
（1）判断哪些时刻电子进入两平行板间侧向位移最大？写出最大值表达式．
（2）电子从两平行板间射出时最大侧向位移与最小侧向位移之差是多少？
（3）要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？

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实验装置如图所示，一小车放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连，在重物牵引下，小车在木板上向左运动．右图给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点，电源的频率为50Hz，相邻的两个计数点间还有四个点没有画出，相邻的两个计数点间的距离如图中所标．

（1）对纸带分析可得，相邻计数点间的时间间隔为

0.1

s，小车在木板上做

匀加速

（填“匀加速”、“匀减速”、“非匀变速”、“匀速”）直线运动，理由：

所得到的纸带满足连续相等的时间间隔内，相邻位移之差恒定

．
（2）打计数点1、3时小车对应的瞬时速度大小为：v₁=

1.3

m/s，v₃=

2.1

m/s，
（3）据此纸带可求出小车的加速度大小为a=

4

m/s²．

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（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图1是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为
50H_Z，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…．各计数点与0计数点之间的距离依次为
d₁=3cm，d₂=7.5cm，d₃=13.5cm，则：
（1）物体做

匀加速直线

的运动，理由是

相邻的时间间隔位移之差相等

；
（2）物体通过1计数点的速度υ₁=

0.375

m/s；
（3）物体运动的加速度为a=

1.5

m/s²．

（2）某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验．图2为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板．
①若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的

1

M

数据如表1所示．
表1

次数

1

2

3

4

5

小车加速度a/（m?s^-2）

1.98

1.48

1.00

0.67

0.50

小车质量M/kg

0.25

0.33

0.50

0.75

1.00

质量倒数

1

M

/kg^-1

4.00

3.00

2.00

1.33

1.00

根据表1数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图3所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线．
从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是

a与M成反比

．
②某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F，作出a-F图线如图4所示，试分析图线不过原点的原因是

平衡摩擦力时木板倾角太大

，图线上部弯曲的原因是

没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M

．
③在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做

控制变量

法．

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如图所示是某同学用电磁打点计时器分析匀变速直线运动时，从若干纸带中选取的一条纸带的一部分，相邻两个计数点之间还有4个点。他对各个计数点间距离的测量结果如图（单位：cm）

（1）电磁打点计时器是一种仪器，它使用6V以下的交流电源，若交流电的频率为50Hz，则它每隔 s打下一个点。

（2）为了验证小车的运动是匀变速直线运动，请进行下列计算，填入表内（单位：cm）

S₂-S₁	S₃-S₂	S₄-S₃	S₅-S₄	S₆-S₅	ΔS平均值

各个位移差与平均值最多相差 cm，由此可得出：小车在任意两个连续相等的时间内的位移之差，在误差允许的范围内相等，所以小车的运动是。

（3）纸带上的B点和E点对应的物体的瞬时速度分别为V_B= m/s，V_E= m/s；由此可计算得到物体的加速度a= m/s²。（结果均保留两位有效数字）

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如图所示是某同学用电磁打点计时器分析匀变速直线运动时，从若干纸带中选取的一条纸带的一部分，相邻两个计数点之间还有4个点。他对各个计数点间距离的测量结果如图（单位：cm）

（1）电磁打点计时器是一种仪器，它使用6V以下的交流电源，若交流电的频率为50Hz，则它每隔 s打下一个点。

（2）为了验证小车的运动是匀变速直线运动，请进行下列计算，填入表内（单位：cm）

S₂-S₁	S₃-S₂	S₄-S₃	S₅-S₄	S₆-S₅	ΔS平均值

各个位移差与平均值最多相差 cm，由此可得出：小车在任意两个连续相等的时间内的位移之差，在误差允许的范围内相等，所以小车的运动是。

（3）纸带上的B点和E点对应的物体的瞬时速度分别为V_B= m/s，V_E= m/s；由此可计算得到物体的加速度a= m/s²。（结果均保留两位有效数字）

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