如图所示,光滑绝缘水平桌面上固定一绝缘挡板P,质量分别为和的小物块A和B(可视为质点)分别带有和的电荷量,两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过定滑轮,
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如图所示,光滑绝缘水平桌面上固定一绝缘挡板P,质量分别为和的小物块A和B(可视为质点)分别带有和的电荷量,两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过定滑轮,
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,光滑绝缘水平桌面上固定一绝缘挡板P,质量分别为
和
的小物块A和B(可视为质点)分别带有
和
的电荷量,两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过定滑轮,一端与物块B 连接,另一端连接轻质小钩。整个装置处于正交的场强大小为E、方向水平向左的匀强电场和磁感应强度大小为B 、方向水平向里的匀强磁场中。物块A,B 开始时均静止,已知弹簧的劲度系数为K,不计一切摩擦及AB间的库仑力,物块A、B所带的电荷量不变,B不会碰到滑轮,物块A、B均不离开水平桌面。若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,可使物块A对挡板P的压力为零,但不会离开P,则
(1)求物块C下落的最大距离;
(2)求小物块C下落到最低点的过程中,小物块B的电势能的变化量、弹簧的弹性势能变化量;
(3)若C的质量改为2M,求小物块A刚离开挡板P时小物块B的速度大小以及此时小物块B对水平桌面的压力.
答案
(1)
(5分)
(2)
;
(7分)
(3)
;
(8分)
解析
(1)开始时弹簧的形变量为
,对物体B由平衡条件可得:
(2分)
设A刚离开挡板时,弹簧的形变量为
,对物块B由平衡条件可得:
(2分)
故C下降的最大距离为:
(1分)
(2)物块C由静止释放下落
至最低点的过程中,B的电势能增加量为:
(3分)
由能量守恒定律可知:物块由静止释放至下落
至最低点的过程中,c的重力势能减小量等于
B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量即:
(3分)
解得:
(1分)
(3)当C的质量为2M时,设A刚离开挡板时B的速度为V,由能量守恒定律可知:
(3分)
解得A刚离开P时B的速度为:
(1分)
因为物块AB均不离开水平桌面,所以对物块B竖直方向受力平衡:
(3分)
解得:
(1分)
举一反三
如图所示,在平行竖直虚线a与b、b与c、c与d之间分别存在着垂直于虚线的匀强电场、平行于虚线的匀强电场、垂直纸面向里的匀强磁场,虚线d处有一荧光屏。大量正离子(初速度和重力均忽略不计)从虚线a上的P孔处进入左边电场,经过三个场区后有一部分打在荧光屏上。关于这部分离子,若比荷
越大,则离子
A.经过虚线e的位置越低 B 经过虚线C的速度越大
C. 打在荧光屏上的位置越低 D. 打在荧光屏上的位置越高
题型:不详
难度:
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如图所示,为两个同心圆环,当一有限匀强磁场垂直穿过A环面时,A环面磁通量为φ1,此时B环磁通量为φ2,有关磁通量的大小说法正确的是 ( )
A.φ1<φ2
B.φ1=φ2
C.φ1 >φ2
D.不确定
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在粗糙绝缘的水平面上有一通以垂直纸面向内的电流金属棒A,另一通以垂直纸面向内的电流金属棒B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过,若此过程中金属棒A始终保持静止,则下列说法正确的是
A.物体A受到地面的支持力先减小后增大
B.物体A受到地面的支持力保持不变
C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
D.安培力对金属棒A做功不为零
题型:不详
难度:
|
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(10分)如图12所示,在
轴上方有匀强磁场
,一个质量为
,带电量为
的的粒子,以速度
从
点以
角射入磁场,粒子重力不计,求:
(1)粒子在磁场中的运动时间.
(2)粒子离开磁场的位置.
题型:不详
难度:
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如图,长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上,导轨宽度为d,通过的电流为I,垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B,则AB所受的磁场力的大小为( )
A.BIL
B.BIdcosθ
C.BId/sinθ
D.BIdsinθ
题型:不详
难度:
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