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题目
题型:不详难度:来源:
(10分)如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量q=+0.2 C的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对木板施加方向水平向左,大小为0.6 N的恒力,g取10 m/s2,求:

(1)开始时木板和滑块的加速度分别是多少?
(2)木板的最大加速度为多少?
(3)滑块的最大速度为多少?
答案
(1)2 m/s2,2 m/s2  (2)3 m/s2    (3)10 m/s
解析

试题分析:(1)根据整体法:开始滑块与板一起匀加速,刚发生相对滑动时整体的加速度
a=2 m/s2
(2)对滑块受力分析可知μ(mgqvB)=ma,则此刻v="6" m/s
由于在外力作用下加速,速度变大,因此此后滑块做加速度减小的加速运动,最终匀速.即mgqvB
代入数据可得此时刻的速度为vmax="10" m/s.
(3)由于摩擦力随着速度增加而减小,所以,因此板做随加速度增加的,加速度变大的变加速运动,最终匀加速.
所以板的最大加速度:a=3 m/s2
点评:此类题型的关键在于对带电木块受力分析,通过左手定则可知其支持力在变小,因而得出摩擦力变小的规律,通过牛顿第二定律对物体受力分析便能得到稳定条件,从而解决问题。
核心考点
试题【(10分)如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速度放置一质量】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
(12分)如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外。一个比荷()为K的带正电的粒子从第三象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力,求:

(1)电场强度E
(2)从P点射出时速度的大小
(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比
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(10分)如图所示,在的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数,位于N点右侧x=1.5m处,取g=10m/s2,求:

(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动?
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
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如图所示,某空间存在互相正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一个带负电荷的小球以一定初速度(速度方向平行于纸面)由a点进入电磁场,经过一段时间运动至b点,下列说法正确的是
A.从a到b,小球可能做匀速直线运动
B.从a到b,小球不可能做匀变速运动
C.从a到b,小球可能做匀速圆周运动
D.从a到b,小球机械能可能不变

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(13分)如图所示,两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上.两板之间的右侧长度为3d的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动,并且从喷口连续不断喷出质量均为m、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴.调节电源电压至U,使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动.(重力加速度为g)

(1)判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量;
(2)要使墨滴不从两板间射出,求墨滴的入射速率应满足的条件.
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(15分)如图所示,水平放置的平行金属板A和D间的距离为d,金属板长为,两板间所加电压为U,D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,NM与水平挡板NP成角,且挡板足够长,K与N间的距离为.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从A、D的中点O沿平行于金属板方向以某一速度射入,不计粒子的重力.该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K:

(1)求该粒子从O点射入时的速度大小v0
(2)若两档板所夹的整个区域存在一垂直纸面向外的匀强磁场,粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上,求该磁场的磁感应强度的大小B0
(3)若磁场方向变为垂直纸面向里,且只存在于两档板所夹间的某一区域内,同样使该粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上(之前与挡板没有碰撞),求满足条件的磁感应强度的最小值Bmin.
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