質(zhì)量為m=1.0kg、帶電量q=+2.5×10－4C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M=2.0kg的絕緣長木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長L=1.5m，開始時兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所在空間加有一個方向豎直向下強(qiáng)度為E=4.0×104N/C的勻強(qiáng)電場，如圖所示，取g=10m/s2，試求:

（1）用水平力F0拉小滑塊，要使小滑塊與木板以相同的速度一起運(yùn)動，力F0應(yīng)滿足什么條件？

（2）用水平恒力F拉小滑塊向木板的右端運(yùn)動，在1.0s末使滑塊從木板右端滑出，力F應(yīng)為多大？

（3）按第（2）問的力F作用，在小滑塊剛剛從木板右端滑出時，系統(tǒng)的內(nèi)能增加了多少？（提示：設(shè)m與M之間最大靜摩擦力與它們之間的滑動摩擦力大小相等，滑塊在運(yùn)動中帶電量不變）

（1）F0≤6.0N（2）9N（3）6.0J

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)拉力F0作用于滑塊m上，木板能夠產(chǎn)生的最大加速度為：

為使滑塊與木板共同運(yùn)動，滑塊最大加速度am≤aM

對于滑塊有：F0-μ（mg+qE）=mam

得F0=μ（mg+qE）+mam=6.0N

即為使滑塊與木板之間無相對滑動，力F0不應(yīng)超過6.0N．

（2）設(shè)滑塊相對于水平面的加速度為a1，木板的加速度為a2，由運(yùn)動學(xué)公式可知：

s1＝a1t2，s2＝a2t2，

滑塊從木板右端滑出時，則有s1-s2=L

滑動過程中木板的加速度a2=2.0m/s2，聯(lián)立解得：滑塊運(yùn)動的加速度a1=5.0m/s2

對滑塊：F=μ（mg+qE）+ma1=9.0N

（3）在將小滑塊從木板右端拉出的過程中，系統(tǒng)的內(nèi)能增加了：Q=μ（mg+qE）L=6.0J

考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律.

練習(xí)冊系列答案
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A．Rx略大于40 Ω B．Rx略小于40 Ω

C．Rx略小于20 Ω D．Rx略大于20 Ω

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A．a(chǎn)、b兩球水平位移之比

B．a(chǎn)、b兩球水平位移之比

C．a(chǎn)、b兩球下落的高度之比

D．a(chǎn)、b兩球下落的高度之比

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年云南部分學(xué)校（玉溪一中等）高三12月考試?yán)砭C物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，空間存在一個半徑為R0的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．有一個粒子源在紙面內(nèi)沿各個方向以一定速率發(fā)射大量粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q．將粒子源置于圓心，則所有粒子剛好都不離開磁場，不考慮粒子之間的相互作用．

（1）求帶電粒子的速率．

（2）若粒子源可置于磁場中任意位置，且磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/GZWL/web/STSource/2015031806090195083767/SYS201503180609090916481844_ST/SYS201503180609090916481844_ST.002.png">，求粒子在磁場中最長的運(yùn)動時間t．

（3）若原磁場不變，再疊加另一個半徑為R1（R1> R0）圓形勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B/2，方向垂直于紙面向外，兩磁場區(qū)域成同心圓，此時該離子源從圓心出發(fā)的粒子都能回到圓心，求R1的最小值和粒子運(yùn)動的周期T．

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如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n =100，線圈面積S=200cm2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個阻值R＝4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法中正確的是

A．線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針方向

B．電阻R兩端的電壓隨時間均勻增大

C．線圈電阻r消耗的功率為4×10-4W

D．前4s內(nèi)通過R的電荷量為4×10-4C

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A．從a到b，小球可能做勻速直線運(yùn)動

B．從a到b，小球不可能做勻變速運(yùn)動

C．從a到b，小球可能做勻速圓周運(yùn)動

D．從a到b，小球機(jī)械能可能不變

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（1）粒子下落過程中電場力做的功；

（2）粒子打在板上時的動能；

（3）粒子最后落在金屬板上所形成的圖形及面積的大小。

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（1）電場強(qiáng)度E的大��；（2）勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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A．a(chǎn)1<a2且s> B．a(chǎn)1<a2且s<

C．a(chǎn)1>a2且s> D．a(chǎn)1>a2且s<

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