6.如圖所示,水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E=4V/m,垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=2T,質(zhì)量m=1g的帶正電的小物塊A.從M點(diǎn)沿絕緣粗糙的豎直壁無(wú)初速下滑,滑行0.8m到N點(diǎn)時(shí)離開(kāi)豎直壁作曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在P點(diǎn)時(shí)小物塊A瞬時(shí)受力平衡,此時(shí)速度與水平方向成450,若P與N的高度差為0.8m,g=10m/s2,求:
(1)A沿壁下滑過(guò)程中摩擦力所做的功;
(2)P與N的水平距離.

分析 (1)當(dāng)電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí),墻壁的彈力為零,物塊將脫離墻壁,根據(jù)平衡求出此時(shí)的速度,根據(jù)動(dòng)能定理求出求出A沿墻壁下滑時(shí),克服摩擦力做功的大。
(2)在P點(diǎn)A受力平衡,抓住洛倫茲力在豎直方向上的分力等于重力,水平方向上的分力等于電場(chǎng)力求出此時(shí)的速度,然后對(duì)物塊脫離墻壁到P點(diǎn)的過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定理,求出P點(diǎn)與M點(diǎn)的水平距離s.

解答 解:(1)N點(diǎn)離開(kāi)墻壁時(shí)有:
qE=qv0B,解得:v0=2m/s,
由動(dòng)能定理有:mgh+W=$\frac{1}{2}$mv02-0,
解得:W=-6×10-3
(2)P點(diǎn)由平衡條件得:qvB=$\sqrt{2}$qE=$\sqrt{2}$mg,解得:v=2$\sqrt{2}$ m/s,
選取從N到P點(diǎn)過(guò)程,由動(dòng)能定理得:mgh-qES=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02,解得:S=0.6m;
答:(1)物塊下滑過(guò)程中摩擦力所做的功-6×10-3J;
(2)P與N的水平距離0.6m.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道物體與墻壁脫離時(shí),電場(chǎng)力和洛倫茲力相等;在P點(diǎn)洛倫茲力在豎直方向上的分力等于重力,水平方向上的分力等于電場(chǎng)力,結(jié)合動(dòng)能定理進(jìn)行求解.

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:計(jì)算題

8.如圖所示,傾角為37°的傳送帶以v=6m/s的速度向上傳動(dòng).在傳送帶的最頂端,有一碳?jí)K,碳?jí)K以v0=12m/s的初速度沿傳送帶下滑.碳?jí)K與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.9,重力加速度g=10m/s2,37°=0.6,cos37°=0.8.傳送帶足夠長(zhǎng),則:
(1)碳?jí)K沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少?
(2)如果碳?jí)K質(zhì)量為m=0.1kg,并且不計(jì)碳?jí)K質(zhì)量的損失,求碳?jí)K在傳送帶上滑動(dòng)過(guò)程中的摩擦生熱Q?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

17.水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌的一端接電阻R=1.2Ω,金屬棒ab的質(zhì)量m=0.50kg,電阻r=0.24Ω,在水平恒力F作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),達(dá)到的最大速度v=0.20m/s,電阻R上消耗的最大電功率是P=0.30W.導(dǎo)軌的電阻不計(jì),導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且與金屬棒接觸良好.求:
(1)金屬棒ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí),哪端電勢(shì)較高;
(2)水平恒力F的大。
(3)金屬棒ab上產(chǎn)生的電熱功率是3.75×10-3W時(shí).金屬棒ab的加速度的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.如圖所示.邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)線(xiàn)框置于光滑水平面上,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)與水平面垂直.用水平向右的拉力將線(xiàn)框分別以速度v1,v2拉出磁場(chǎng).下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.若v1>v2,則拉力F1>F2
B.若v1>v2,則通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)框截面的電荷量q1>q2
C.若v1>v2,則拉力的功率P1=2P2
D.若v1>v2,則線(xiàn)框中產(chǎn)生的熱量Q1=2Q2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

1.三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置,間距分別為h和d,如圖所示.A、B兩板中心開(kāi)孔,在A(yíng)板的開(kāi)孔上擱有一金屬容器P,與A板接觸良好,其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體.A板通過(guò)閉合的電鍵S與電動(dòng)勢(shì)為U0的電池的正極相連,B板與電池的負(fù)極相連并接地.容器P內(nèi)的液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m,帶電量為q的液滴后自由下落,穿過(guò)B板的開(kāi)孔O′落在D板上,其電荷被D板吸附,液體隨即蒸發(fā),接著容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此繼續(xù).設(shè)整個(gè)裝置放在真空中.(g=10m/s2
(1)D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)?
(2)設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍(a=0.02),A板與 B板構(gòu)成的電容器的電容為C0=5×10-12F,U0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值;
(3)如果電鍵S不是始終閉合,而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下,隨即打開(kāi),其他條件與(2)相同.在這種情況下,D板最終可達(dá)到電勢(shì)值為多少?說(shuō)明理由.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

11.如圖所示,在豎直放置的足夠大的鉛屏A的右表面上貼著β 射線(xiàn)(即電子)放射源P,已知射線(xiàn)實(shí)質(zhì)為高速電子流,放射源放出β 粒子的速度為v0.足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置,相距為d,其間有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.已知電子電量為e,電子質(zhì)量為m.求:
(1)電子到達(dá)熒光屏M上的動(dòng)能;
(2)熒光屏上的發(fā)光面積.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0V,點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為( 。
A.200 V/mB.200  $\sqrt{3}$ V/mC.100 V/mD.100  $\sqrt{3}$ V/m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.如圖,水平正對(duì)放置的兩塊足夠大的矩形金屬板,分別與一恒壓直流電源(圖中未畫(huà)出)的兩極相連,M、N是兩極板的中心.若把一帶電微粒在兩板之間a點(diǎn)從靜止釋放,微粒將恰好保持靜止.現(xiàn)將兩板繞過(guò)M、N且垂直于紙面的軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度θ后,再由a點(diǎn)從靜止釋放一這樣的微粒,該微粒將( 。
A.仍然保持靜止
B.靠近電勢(shì)較低的電極板
C.以 a=g(1-cosθ) 的豎直加速度加速(g表示重力加速度)
D.以 a=gtanθ 的水平加速度加速(g表示重力加速度)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

16.如圖所示,兩塊豎直放置的平行金屬板A、B,板距d=0.4m,兩板間的電壓U=400V,板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng).在A(yíng)、B兩板上端連線(xiàn)的中點(diǎn)Q的正上方,距Q為h=1.25m的P點(diǎn)處有一帶正電的小球,已知小球的質(zhì)量m=5×10-6 kg,電荷量q=5×10-8 C.設(shè)A、B板足夠長(zhǎng),g取10m/s2.試求:
(1)帶正電的小球從P點(diǎn)開(kāi)始由靜止下落,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間和金屬板相碰;
(2)相碰時(shí),離金屬板上端的距離多大.

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