Question

（1）圖1是電子射線管示意圖．接電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線．要使熒光屏上的亮線向下（Z軸負方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是

 

（填選項代號）
A．加一磁場，磁場方向沿Z軸負方向         B．加一磁場，磁場方向沿y軸正方向
C．加一電場，電場方向沿Z軸負方向         D．加一電場，電場方向沿y軸正方向

（2）如圖2所示，小車放在斜面上，車前端栓有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連．起初小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離．啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物的牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離．打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．圖3中a、b、c是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如箭頭所示．
①根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為

 

m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
②打a段紙帶時，小車的加速度是2.5m/s²．請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

 

．
③如果取重力加速度10m/s²，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物與小車的質(zhì)量比為

 

．

Answer 1

分析：（1）電子射線由陰極沿x軸方向射出，形成的亮線向下（z軸負方向）偏轉(zhuǎn)，說明電子受到的洛倫茲力方向向下，將四個選項逐一代入，根據(jù)左手定則判斷分析，選擇可行的磁場方向．
（2）打點計時器打點的時間間隔是相等的，觀察紙帶上相鄰點間的距離的變化，判斷紙帶的運動情況；根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答：解：（1）A、若加一沿z軸正方向的磁場，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿y軸負方向，亮線不偏轉(zhuǎn)，不符合題意．故A錯誤．
B、若加一沿y軸正方向的磁場，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿z軸負方向，亮線向下偏轉(zhuǎn)，符合題意．故B正確．
 C、若加一沿z軸負方向的電場，電子帶負電，電場力方向向上，亮線向上偏轉(zhuǎn)，不符合題意．故C錯誤．
 D、若加一沿y軸正方向的電場，電子帶負電，電場力方向沿y軸負方向，亮線不偏轉(zhuǎn)，不符合題意．故D錯誤．
故選：B．
（2）①C段的加速度為了減小誤差，采用逐差法，有：
a_C=

△x

T2

=

0.0112+0.0132+0.0148-0.0173-0.0190-0.0208

9×0.022

=-5.0m/s²
②b段中只有2.98的位移最大，所以最大速度一定在2.98的區(qū)域，即D₄--D₅區(qū)域．
③c段時，a_C=-5m/s²，設(shè)斜面的夾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律，有：
Mgsinθ=Ma_C
sinθ=

1

2

A段時，a_a=2.5m/s²，根據(jù)牛頓第二定律，有：
mg-Mgsinθ=（m+M）a_a
解得：
m：M=1：1．
故答案為：
（1）B；
（2）?5.0，?D₄--D₅?，1：1．

點評：本題第一問考查電偏轉(zhuǎn)與磁偏轉(zhuǎn)方向判斷的能力，負電荷與電場方向相反，洛倫茲力方向由左手定則判斷；第二問中解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，其中平衡摩擦力的原因以及做法應熟悉．