光滑水平面上方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，電場(chǎng)線(xiàn)水平向右，磁感線(xiàn)水平指向紙里，水平面左端固定著一塊豎直擋板，離擋板相距L處放著一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的小物塊m，如圖15-4-15所示.物塊在電場(chǎng)力作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，而后相繼多次與擋板相碰，物塊每次和擋板碰撞后速度都減為碰前的k倍（k＜1）.設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)和碰撞過(guò)程中電荷量始終不變，碰撞時(shí)間極短.

圖15-4-15

（1）要使物體運(yùn)動(dòng)中始終不離開(kāi)水平面，L應(yīng)滿(mǎn)足什么條件；

（2）從物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最后停止共需要多少時(shí)間？

解析：（1）v0是依靠電場(chǎng)力在L段做功而獲得，由動(dòng)能定理有：?

EqL=mv02　所以　  Bqv≤mg?

（2）物體m第一次運(yùn)動(dòng)到擋板所用時(shí)間t0，由L=at02及得

第一次碰后的速度v1=kv0.往返過(guò)程中因水平面光滑，只受電場(chǎng)力作用，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，時(shí)間t1為：

第二次碰后向右的往返時(shí)間

第n次碰后向右的往返時(shí)間

因碰撞時(shí)間不計(jì)，總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?

t=t0+t1+t2+…+tn=（1+2k+2k2+…+2kn）·.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?江蘇模擬）如圖所示，以O(shè)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系Oxy，絕緣光滑水平面沿著x軸，y軸在豎直方向．在水平面上方存在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-3kg、電量q=2.0×10-6C的帶正電的物體（可作為質(zhì)點(diǎn)），從O點(diǎn)開(kāi)始以一定的初速度沿著x軸正方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=8.0t-10t2，式中x的單位為m，t的單位為s．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2．
（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；
（2）求帶電物體在0.8s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程；
（3）若在第0.8s末突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)檠貀軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變．求在0～1.0s內(nèi)帶電物體電勢(shì)能的變化量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，小車(chē)質(zhì)量M=8㎏，帶電荷量q=+3×10-2C，置于光滑水平面上，水平面上方存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=2×102N/C．當(dāng)小車(chē)向右的速度為v=3m/s時(shí)，將一個(gè)不帶電、可視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣物塊輕放在小車(chē)右端，物塊質(zhì)量m=1kg，物塊與小車(chē)表面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，小車(chē)足夠長(zhǎng)，g取10m/s2，求：
（1）物塊在小車(chē)上滑動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．
（2）從滑塊放在小車(chē)上后5s內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小車(chē)所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，以O(shè)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系Oxy，絕緣光滑水平面沿著x軸，y軸在豎直方向．在水平面上方存在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-3kg、電量q=2.0×10-6C的帶正電的物體（可作為質(zhì)點(diǎn)），從O點(diǎn)開(kāi)始以一定的初速度沿著x軸正方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=6.0t-10t2，式中x的單位為m，t的單位為s．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2．
（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；
（2）求帶電物體在0.5s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程；
（3）若在第0.6s末突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)檠貀軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變．求在0～0.8s內(nèi)帶電物體電勢(shì)能的變化量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?黃岡模擬）如圖所示，粗糙絕緣水平面AB與半徑足夠大的光滑絕緣圓弧面BC平滑相接于B，BC弧的圓心O與β的連線(xiàn)和豎直方向成37°，水平面上方存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在BC上的M點(diǎn)自由釋放一個(gè)帶正電的小滑塊，滑塊沿弧面滑到水平面上，最遠(yuǎn)能夠到達(dá)距B為xo=0.4m的N點(diǎn)．此后，滑塊又向右運(yùn)動(dòng)，越過(guò)B滑上圓弧面，到達(dá)最高處后又開(kāi)始下滑…如此往復(fù)，最終停在B處．已知滑塊質(zhì)量m=l.2kg，與水平面之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，受到的電場(chǎng)力qE=
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mg，滑塊經(jīng)過(guò)B前后速率不變，M點(diǎn)到水平面的高度h=0.50m，g取10m/s2．求：
（l）滑塊由M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，電勢(shì)能的最大改變量；
（2）滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在水平面AB上運(yùn)動(dòng)的總路程．

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