如图所示,一倾角为θ=37o的绝缘斜面高度为h=3.6m,底端有一固定挡板,整个斜面置于匀强电场中,场强大小为E=1×106N/C,方向水平向右。现有一质量为m
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如图所示,一倾角为θ=37o的绝缘斜面高度为h=3.6m,底端有一固定挡板,整个斜面置于匀强电场中,场强大小为E=1×106N/C,方向水平向右。现有一质量为m
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,一倾角为θ=37
o
的绝缘斜面高度为h=3.6m,底端有一固定挡板,整个斜面置于匀强电场中,场强大小为E=1×10
6
N/C,方向水平向右。现有一质量为m=1.1kg,电荷量为q=-1×10
-6
C的小物体,沿斜面顶端从静止开始下滑,小物体与斜面间的动摩擦因数为µ=0.5,且小物体与挡板碰撞时不损失机械能(g=10m/s
2
,sin37
o
=0.6,cos37
o
=0.8)求:
(1)小物体第一次与挡板碰撞前瞬间速度v的大小;
(2)小物体从静止开始下滑到最后停止运动通过的总路程s.
答案
(1)
(2)
解析
试题分析:(1)对滑块受力分析,由力的平行四边形定则可求出滑动摩擦力的大小,再根据动能定理列出表达式,从而求出第一次碰撞时滑块的速度大小;
(2)由滑块与斜面摩擦产生热量,从而可求出第二次碰撞后回到水平面时比原来相比向右移动的距离;由于电场力大于重力沿斜面分力与滑动摩擦力之和,则滑块最终停在C处,从而由动能定理可求出总路程.
对物块进行受力分析,如图所示
解法一:
根据牛顿第二定律得
联立代入数据得
又
由
则
解法二:在运动过程中重力、静电力、摩擦力做功,
根据动能定理得
联立代入数据得
(2)整个过程中重力、静电力、摩擦力做功,
根据动能定理得
代入数据得
点评:考查动能定理、力的平行四边形定则,并让学生知道动能定理过程选取的重要性,同时搞清电场力、重力做功与路径无关,摩擦力做功与路径有关.
举一反三
如图是等离子体发电机示意图,平行金属板间的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,两板间距离为20cm,要使输出电压为220V,则等离子体垂直射入磁场的速度
v
=
m/s。a是电源的
极。
题型:不详
难度:
|
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(22分)如图所示,在真空中的竖直平面内,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B,A球的电荷量为+4q,B球的电荷量为-3q,组成一带电系统.虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时PQ恰为杆的中垂线.在MN与PQ间加竖直向上的匀强电场,恰能使带电系统静止不动.现使电场强度突然加倍(已知当地重力加速度为g)
求:
(1)B球刚到达电场边界PQ时的速度大小;
(2)判定A球能否到达电场边界MN,如能,请求出A球到达电场边界MN时的速度大小;如不能,请说明理由。
(3) 带电系统运动过程中,B球电势能增加量的最大值;
(4)带电系统从开始运动到返回原出发点所经历的时间。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内,有一从O点向右的离子恰能沿直线飞过此区域,已知电场强度的大小为E,方向未知,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向内,不计离子重力,则 ( )
A.若离子带正电,E方向应向上
B.不管离子带何种电,E方向都向下
C.从O点向右的离子只要速度为EB,都能沿直线飞过此区域
D.从O点向右的离子只要速度为E/B,都能沿直线飞过此区域
题型:不详
难度:
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如图所示,Oxyz为空间直角坐标系,其中Oy轴正方向竖直向上。在整个空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现有一质量为
、电荷量为q(q>0)的带电小球从坐标原点O以速度v
0
沿Ox轴正方向射出,重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。
(1)若在整个空间加一匀强电场,小球从坐标原点O射出恰好做匀速圆周运动,求所加电场的场强大小,以及小球做匀速圆周运动第一次通过z轴的z坐标;
(2)若改变第(1)问中所加电场的大小和方向,小球从坐标原点O射出恰好沿Ox轴做匀速直线运动,求此时所加匀强电场的场强大小;
(3)若保持第(2)问所加的匀强电场不变而撤去原有的磁场,小球从坐标原点O以速度v
0
沿Ox轴正方向射出后,将通过A点,已知A点的x轴坐标数值为x
A
,求小球经过A点时电场力做功的功率。
题型:不详
难度:
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如图水平面的上方有竖直向上的匀强电场,平面上静止着质量为
M
的绝缘物块,一质量是
m
的带正电弹性小球,以水平速度
v
与物块发生碰撞,并以原速率返回,弹回后仅在电场力和重力的作用下沿着虚线运动,则下列说法正确的是( )
A.弹回后球的机械能守恒
B.弹回后轨迹是抛物线
C.弹回后机械能与电势能的总和守恒
D.弹回后动能增加.
题型:不详
难度:
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