如圖所示，MN是一固定在水平地面上足夠長的絕緣平板(左側有擋板)，整個空間有平行于平板向右、場強為E＝2 N/C的勻強電場，在板上C點的左側有一個垂直于紙面向外，磁感應強度為B＝1T的勻強磁場，一個質(zhì)量為m＝4×10－3 kg、帶負電的小物塊，帶電量q＝10－7 C，從C點由靜止開始向左先做加速運動再做勻速運動．當物體碰到左端擋板后被彈回、若在碰撞瞬間將電場改為豎直向下，大小不變，小物塊返回時在磁場中恰做勻速運動，已知平板MC部分的長度為L＝5 m，物塊與平板間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，求：

(1)小物塊向左運動過程中克服摩擦力做的功W1

(2)小物塊與左端擋板碰撞過程損失的機械能ΔE

(3)小物塊從與左檔板碰后到最終靜止所用時間t

(4)整個過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q

答案：
解析：

　　(1)設小物塊向左勻速運動時的速度大小為，由平衡條件有

　　　①

　　設小物塊在向左運動過程中克服摩擦力做的功為W，由動能定理有

　　　②

　　由①②式解得�、�

　　(2)設小物塊返回時在磁場中勻速運動的速度大小為，與右端擋板碰撞過程損失的機械能為△E，則有　④

　　�、�

　　由③④⑤式解得�、�

　　(3)小物塊由M到C勻速運動，時間為�、�

　　小物塊由C到靜止勻減速運動，代入數(shù)得�、�

　　時間為�、�

　　總時間為�、�

　　(4)對全過程，由能量守恒定律有　

　　　

　　(或)

　　由⑤⑧式解得　

　　評分標準：①式2分，其余各1分，共14分


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，將兩個等量異種點電荷分別固定于A、B兩處，AB為兩點電荷的連線，MN為AB連線的中垂線，交AB于O點，M、N距兩個點電荷較遠，以下說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?宜昌模擬）如圖所示，光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分，左側空間存在一水平向右的勻強電場，場強大小 E1=
mgq
右側空間有一長為R=0.8m的絕緣輕繩，繩的一端固定于O點，另一端拴一個質(zhì)量m2=m的不帶電的小球B在豎直平面內(nèi)做順時針方向的圓周運動，運動到最低點時速度大小vB=8m/s，小球B在最低點時與地面接觸但沒有彈力．在MN左側空間中有一個質(zhì)量為m1=m的帶正電的物體A，電荷量大小為q，在水平面上與MN界面水平間距為L處由靜止釋放，恰好與運動到最低點處的B發(fā)生正碰，并瞬間粘合成一個整體C，碰后瞬間在MN的右側空間立即加上一豎直向上的勻強電場，場強大小E2=3E1（g=10m/s2）
（1）如果L=0.2m，求出整體C運動到最高點時的瞬時速度大小，及此時繩的拉力是物體重力的多少倍？
（2）當L滿足什么條件時，整體C可以在豎直面內(nèi)做一個完整的圓周運動？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，虛線MN左側是水平正交的勻強電場和磁場，電場水平向右，磁場垂直于紙面向里，磁感應強度為B；MN右側有豎直方向的勻強電場（圖中豎線，未標方向），電場中有一固定點電荷Q．一質(zhì)量為m，電荷量為q的點電荷，從MN左側的場區(qū)沿與電場線成θ角斜向上的勻速直線運動，穿過MN上的A點進入右側場區(qū)，恰好繞Q在豎直面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運動，并穿過MN上的P點進入左側場區(qū)．已知各電場之間無相互影響，當?shù)刂亓铀俣葹間，靜電力常量為k．
（1）判斷電荷q的電性并求出MN左側勻強電場場強E1；
（2）判斷Q的電性并求出起電荷量；
（3）求出電荷穿過P點剛進入左側場區(qū)時加速度a的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑絕緣水平面上方空間被豎直的與紙面垂直的平面MN分隔成兩部分，左側空間存在一水平向右的勻強電場，場強大小E1=mg/q，右側空間有一長為R=0.8m輕質(zhì)絕緣細繩，繩的一端固定于O點，另一端拴一個質(zhì)量m2=m的不帶電的小球B正在與紙面平行的豎直面內(nèi)做順時針圓周運動，運動到最低點時速度大小vB=8m/s，B物體在最低點時與地面接觸但沒有相互作用力.在MN左側空間中有一個質(zhì)量為m1=m的帶正電的物體A，電量大小為q，在水平面上與MN平面水平間距為L時由靜止釋放，恰好能和B物體在B運動的最低點處發(fā)生正碰，并瞬間成為一個整體C，碰后瞬間在MN的右側空間立即加上一豎直向上的勻強電場，場強大小E2=3E1.如果L=0.2m，求出整體C運動到最高點時的瞬時速度大小，及此時繩拉力是物體重力的多少倍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分，左側空間有一水平向右的勻強電場，場強大小，右側空間有長為R＝0.114m的絕緣輕繩，繩的一端固定于O點，另一端拴一個質(zhì)量為m小球B在豎直面內(nèi)沿順時針方向做圓周運動，運動到最低點時速度大小vB＝10m/s（小球B在最低點時與地面接觸但無彈力）。在MN左側水平面上有一質(zhì)量也為m，帶電量為的小球A，某時刻在距MN平面L位置由靜止釋放，恰能與運動到最低點的B球發(fā)生正碰，并瞬間粘合成一個整體C。（取g＝10m/s2）

（1）如果L＝0.2m，求整體C運動到最高點時的速率。（結果保留1位小數(shù)）

（2）在（1）條件下，整體C在最高點時受到細繩的拉力是小球B重力的多少倍？（結果取整數(shù)）

（3）若碰后瞬間在MN的右側空間立即加上一水平向左的勻強電場，場強大小，當L滿足什么條件時，整體C可在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動。（結果保留1位小數(shù)）

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