如圖,絕緣長方體B置于水平面上,兩端固定一對(duì)平行帶電極板,極板間形成勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.2×104N/C。長方體B的上表面光滑,下表面與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同)。B與極板的總質(zhì)量mB=1kg。帶正電的小滑塊A的電荷量qA=1×10-4C、質(zhì)量mA=0.6kg。假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場分布。t=0時(shí)刻,小滑塊A從B表面上的a點(diǎn)以相對(duì)地面的速度vA=1.6m/s向左運(yùn)動(dòng),同時(shí),B(連同極板)以相對(duì)地面的速度vB=0.4m/s向右運(yùn)動(dòng)。

(1)求B受到的摩擦力和電場力的大;

(2)若A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn),求a、b間的距離L;

(3)求從t=0時(shí)刻至A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),電場力對(duì)B做的功。


   此t1時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移

 

   此t1時(shí)間內(nèi)A相對(duì)B運(yùn)動(dòng)的位移

              (4分)


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,在足夠大的空間范圍內(nèi),同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。足夠長的斜面固定在水平面上,斜面傾角為。有一帶電的小球P靜止于斜面頂端A處,且恰好對(duì)斜面無壓力。若將小球P以初速度水平向右拋出(P視為質(zhì)點(diǎn)),一段時(shí)間后,小球落在斜面上的C點(diǎn)。已知小球的運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平而內(nèi),重力加速度為g,求:

(1)小球P落到斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角及由A到C所需的時(shí)間t;

(2)小球P拋出到落回斜面的位移x的大小。

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如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強(qiáng)磁場,圓形區(qū)域右側(cè)距離圓形區(qū)域右邊緣距離為d處有一豎直感光板。圓形區(qū)域上側(cè)有兩塊平行金屬極板,金屬極板上側(cè)有一粒子源,粒子源中可以發(fā)射速度很小的質(zhì)量為m的2價(jià)陽離子(帶電量為+2e),離子重力不計(jì)。

(1)若離子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0平行于紙面進(jìn)入磁場,求在兩塊平行金屬極板所加的電壓U。

(2)若粒子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0對(duì)準(zhǔn)圓心射入,若它剛好從圓形區(qū)域右側(cè)射出,垂直打在豎直感光板上,求圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

(3)若圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,離子以某一速度對(duì)準(zhǔn)圓心射入,若它從圓形區(qū)域右側(cè)射出,以與豎直感光板成60°的角打在豎直感光板上,求它打到感光板上時(shí)的速度;

(4)若在圓形區(qū)域右側(cè)加上豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,粒子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0對(duì)準(zhǔn)圓心射入,求離子打在MN上的位置距離圓形區(qū)域圓心O的豎直高度h。

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如圖所示,兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一傾角為α的光滑絕緣斜面上,導(dǎo)軌間距為L,電阻忽略不計(jì)且足夠長,一寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。另有一長為2d的絕緣桿將一導(dǎo)體棒和一邊長為dd <L)的正方形線框連在一起組成的固定裝置,總質(zhì)量為m,導(dǎo)體棒中通有大小恒為I的電流。將整個(gè)裝置置于導(dǎo)軌上,開始時(shí)導(dǎo)體棒恰好位于磁場的下邊界處。由靜止釋放后裝置沿斜面向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)線框的下邊運(yùn)動(dòng)到磁場的上邊界MN處時(shí)裝置的速度恰好為零。重力加速度為g。

(1)求剛釋放時(shí)裝置加速度的大;

(2)求這一過程中線框中產(chǎn)生的熱量;

(3)在圖(b)中定性地畫出整個(gè)裝置向上運(yùn)動(dòng)過程中的速度-時(shí)間(v-t)圖像;

(4)之后裝置將向下運(yùn)動(dòng),然后再向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過若干次往返后,最終整個(gè)裝置將在斜面上作穩(wěn)定的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。求穩(wěn)定后裝置運(yùn)動(dòng)的最高位置與最低位置之間的距離。

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如題圖5甲,將一金屬薄片垂直置于磁場B中,在薄片的兩個(gè)側(cè)面a、b間通以電流I時(shí),另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差,這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。且滿足UMkIB/d,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù)。

某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來測定該金屬的霍爾系數(shù)。已知該薄片的厚度d=0.40mm,該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T不變,改變電流I的大小,測量相應(yīng)的UM,記錄數(shù)據(jù)如下表所示。

I(´10-1A

3.0

6.0

9.0

12.0

15.0

18.0

UM(´10-1V)

1.1

1.9

3.4

4.5

6.2

6.8

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)系(題圖5。┲挟嫵鰣D線;

(2)利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)k=________´10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效數(shù)字);

(3)利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器,廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。題圖5乙是霍爾測速儀的示意圖,將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上,圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個(gè)永磁體,相鄰永磁體的極性相反。霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近。當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)圖像如題圖5丙所示。若在時(shí)間t內(nèi),霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P,則圓盤轉(zhuǎn)速N的表達(dá)式:_____________________。

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磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息的磁極方向不同的磁化區(qū),刷卡器中有檢測線圈。當(dāng)以速度v0刷卡時(shí),在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,其E-t關(guān)系如下圖所示。如果只將刷卡速度改為,線圈中的E-t關(guān)系圖可能是(  )

 

 


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如圖所示,真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.332T,磁場方向垂直于紙面向里;ab、cd足夠長,cd為厚度不計(jì)的金箔,金箔右側(cè)有一勻強(qiáng)電場區(qū)域,電場強(qiáng)度E=3.32×105N/C;方向與金箔成37°角.緊挨邊界ab放一點(diǎn)狀α粒子放射源S,可沿紙面向各個(gè)方向均勻放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的質(zhì)量m=6.64×1027kg,電荷量q = 3.2×1019C,初速度v = 3.2×106m/s。(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

 (1)α粒子在磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R;

 (2)金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度L;

(3)設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的α粒子穿出金箔進(jìn)入電場(速度方向與離開磁場的方向一致),在電場中運(yùn)動(dòng)通過N點(diǎn),SN⊥ab且SN = 40cm,則此α粒子從金箔上穿出時(shí),損失的動(dòng)能△EK為多少?

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北京時(shí)間2013年12月10日晚上九點(diǎn)二十分,在太空飛行了九天的“嫦娥三號(hào)”飛船,再次成功變軌,從100km×100km的環(huán)月圓軌道Ⅰ,降低到近月點(diǎn)15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)100km的橢圓軌道Ⅱ,兩軌道相交于點(diǎn)P,如圖所示。關(guān)于“嫦娥三號(hào)”飛船,以下說法正確的是

A.在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度比在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度大

B.在軌道Ⅰ上P點(diǎn)的向心加速度比在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的向心加速度小

C.在軌道Ⅰ上的勢能與動(dòng)能之和比在軌道Ⅱ上的勢能與動(dòng)能之和大

D.在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期大于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期

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甲、乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向開始做直線運(yùn)動(dòng),若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到兩車的位移—時(shí)間圖象如圖1所示,則下列說法正確的是 (  )

A.t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)

B.t1時(shí)刻乙車追上甲車

C.t1時(shí)刻兩車的速度剛好相等

D.0到t1時(shí)間內(nèi),乙車的平均速度小于甲車的平均速

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