(18分)如右图所示,匀强电场E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场 B=2T,方向垂直纸面向里。m=1g带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速下滑,它

(18分)如右图所示,匀强电场E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场 B=2T,方向垂直纸面向里。m=1g带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速下滑,它

题型:不详难度:来源:
(18分)如右图所示,匀强电场E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场 B=2T,方向垂直纸面向里。m=1g带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速下滑,它滑行0.8m到N点时就离开壁做曲线运动,在P点A瞬时受力平衡,此时其速度与水平方向成45°角。设P与M的高度差为1.6m。(g取10m/s2) 求:

(1)A沿壁下滑时摩擦力做的功;
(2)P与M的水平距离。
答案
(1)6×10-3J (2)0.6m
解析
(1)从M→N过程,只有重力和摩擦力做功.刚离开N点时有  Eq=Bqv
即v=E/B=m/s=2m/s.
根据动能定理mgh-Wfmv2
所以Wf=mgh+mv2=1×10-3×10×0.8-×1×10-3×22=6×10-3(J).
(2)从已知P点速度方向及受力情况分析如下图

由θ=45°可知 mg=Eq
fmg=Bqvp
所以vP=2m/s.
根据动能定理,取M→P全过程有  mgH-Wf-Eqs=
求得最后结果s==0.6m.
本题考查带电粒子在复合场中的运动,离开竖直墙面时弹力等于零,分析受力可知,此时的电场力等于洛仑兹力,由此求得此时的速度大小,在运动过程中,有重力和阻力做功,根据动能定理可求得克服阻力做功,再以P点分析,由于在P点受力平衡可以判断电场力与重力的合力、洛仑兹力的关系是等大反向的,根据洛仑兹力公式可判断此时速度大小,由M到P点应用动能定理可求得位移s
点评:复合场的问题一直是高考的热点,分析受力、做功和某一个状态是解决此类问题的关键,本题中随着物体速度的变化洛仑兹力也在发生变化,物体不是匀变速运动,这是学生容易忽视的问题
举一反三
一电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中,现减小两板间的电压,则电子穿越两平行板所需的时间(  )  
A.与电压无关
B.随电压的减小而增大
C.随电压的减小而减小
D.随两板间距离的增大而减小

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一带电粒子射入固定在O点的点电荷的电场中,粒子轨迹如图虚线abc所示,图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,下列说法中不正确的是(   )
A.粒子受到静电排斥力的作用
B.粒子速度
C.粒子动能
D.粒子电势能

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有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球,从同一位置以相同速度v0先后射入竖直方向的匀强电场中,它们落在正极板的位置如图所示,则下列说法中正确的是(    )
A.小球A带正电,小球B不带电,小球C带负电
B.三个小球在电场中运动的时间相等
C.三个小球的加速度aA>aB>aC
D.三个小球到达正极板的动能EkA>EkB>EkC

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虚线框abcd内的正方形区域内有竖直向下的匀强电场,如图所示.一束速率相同的氕核、氘核和氚核从a处垂直电场方向进入电场,氕核、氘核和氚核的质量分别为m、2m、3m,电荷量都为q,若其中氘核正好从c点射出,则以下判断正确的是
A.氕核从bc边射出,氚核从cd边射出
B.氕核和氚核也是从c点射出
C.氘核和氚核在电场中的运动时间相同,大于氕核在电场中的运动时间
D.氕核在电场中的运动时间最短,氚核在电场中的运动时间最长

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(15分)如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0=0.5m/s的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起cm,液滴刚好从金属板末端飞出,

求(1)将下板向上提起后,液滴的加速度大小和方向;
(2)液滴从金属板末端飞出时的速度大小;
(3)液滴从射入运动到P点所用时间。(g取10m/s2
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