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如图所示,边长为L的等边三角形ABC为两个有界匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,三角形外的磁场(足够大)方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为B。把粒子源放在顶点A处,它将沿∠A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为6ec8aac122bd4f6e的带负电粒子(粒子重力不计)。求:

1.从A射出的粒子第一次到达C点所用时间为多少?

2.带电粒子在题设的两个有界磁场情景中运动的周期。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

答案:
1. 2. 【解析】(1)带电粒子垂直进入磁场,做匀速圆周运动          ①   (1分)            ②   (1分) 将已知条件代入有            ③  (1分) 从A射出的粒子第一次通过劣弧从A点到达C点的运动轨迹如右图所示,可得            ④  (2分)            ⑤  (1分) (2)带电粒子在一个运动的周期的运动轨迹如下图所示 粒子通过优弧从C点运动至B点的时间为      ⑥  (2分) 带电粒子运动的周期为     ⑦   (2分) 解得:             ⑧  (1分)
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小明同学用所示的实验装置验证牛顿第二定律,一端固定有定滑轮的长木板水平放在桌面上,沙桶通过绕过定滑轮的细线拉动小车,细线与长木板平行,小车上固定盒子,盒子内盛有沙子。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.她想用砂和砂桶的重力表示系统(小车、盒子及盒内沙子、悬挂的桶以及桶内沙子)受到的合外力,为了减少这种做法带来的实验误差,你认为实验中还应该采取的措施是:

                                                                          

2.验证在系统质量不变的情况下,加速度与合外力成正比从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力6ec8aac122bd4f6e,将该力视为合外力F,对应的加速度6ec8aac122bd4f6e则从打下的纸带中计算得出。多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中,桶内的沙子取自小车中。故系统的总质量不变。以合外力F为横轴,以加速度6ec8aac122bd4f6e为纵轴,画出6ec8aac122bd4f6e—F图像,图像是一条过原点的直线。

 6ec8aac122bd4f6e—F图像斜率的物理意义是                                             

_________________________                               _______________

本次实验中,是否应该满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车(包括盛沙的盒及盒内的砂)的总质量?    答:____________(填“是”或“否”);理由是________________                                              ____                                                 ____.

3.验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比

保持桶内沙子质量不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系。

本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统的所受的合外力不变。用图像法处理数据时,以加速度6ec8aac122bd4f6e为纵轴,应该以哪一个质量的倒数为横轴?

A.小车质量、盒子及盒内沙子质量之和

B.小车质量、盒子及盒内沙子与悬挂的沙桶(包括桶与桶内的沙)质量之和

答:_____________(填“A”或“B”)