（16分）如圖所示，相距為d的平行金屬板A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q(q＞0)的小物塊在與金屬板A相距l處?kù)o止。若某一時(shí)刻在金屬板A、B間加一電壓UAB＝，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)椋?IMG height=41 src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/img/20091102/20091102094343002.gif' width=16>q，并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，若不計(jì)小物塊電荷量對(duì)電場(chǎng)的影響和碰撞時(shí)間。則

   

（1）小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少？

（2）小物塊碰撞后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)？停在何位置？

解析：

（8分）（1）加電壓后，B極板電勢(shì)高于A板，小物塊在電場(chǎng)力作用與摩擦力共同作用下向A板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。電場(chǎng)強(qiáng)度為       （1分）

小物塊所受的電場(chǎng)力與摩擦力方向相反，則合外力為 

故小物塊運(yùn)動(dòng)的加速度為          （3分）

設(shè)小物塊與A板相碰時(shí)的速度為v1，由      （2分）

解得   （2分）

（2）（8分）小物塊與A板相碰后以v1大小相等的速度反彈，因?yàn)殡姾闪考半娦愿淖�，電�?chǎng)力大小與方向發(fā)生變化，摩擦力的方向發(fā)生改變，小物塊所受的合外力大小 為       加速度大小為          （2分）

設(shè)小物塊碰后到停止的時(shí)間為 t，注意到末速度為零，有     （1分）

解得             （1分）

 

設(shè)小物塊碰后停止時(shí)距離為，注意到末速度為零，有     （2分）

則    （2分）或距離B板為     (或由動(dòng)能定理求)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示，相距為d的兩塊平行金屬板M、N與電源相連接．當(dāng)開關(guān)S閉合后，一個(gè)重力可以忽略不計(jì)的帶電粒子，垂直于電場(chǎng)方向從M板的邊緣射入電場(chǎng)，恰好打在N板的中央．如果保持開關(guān)S閉合，欲使該粒子能剛好從下極板邊緣飛出電場(chǎng)，則N板應(yīng)向下平移多少？

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（2003?順德區(qū)模擬）如圖所示，相距為d的水平金屬板M、N在左側(cè)有一對(duì)豎直金屬板P、Q，板P上的小孔S正對(duì)極Q上的小孔O，M、N間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在小孔S處有一帶負(fù)電粒子，其重力和初速均不計(jì)，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在AB的中點(diǎn)時(shí)，帶負(fù)電粒子恰能在M、N間做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到A點(diǎn)后，（　�。�

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（2013?靜安區(qū)二模）如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形銅制線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＜d），質(zhì)量為m，將線圈在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處?kù)o止釋放，cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度與cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度相等，則線圈穿越磁場(chǎng)的過程中（從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)起一直到ab邊離開磁場(chǎng)為止），感應(yīng)電流所做的功為
2mgd
2mgd
，線圈的最小速度為
2g(h+L-d)
2g(h+L-d)
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，相距為d的兩平行金屬板內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，調(diào)節(jié)兩極板間電壓使沿中線入射的正離子能做直線運(yùn)動(dòng)打到熒光屏上的P點(diǎn)，此時(shí)兩極板間電壓為U．另加一半徑為R的圓形磁場(chǎng)，使正離子偏轉(zhuǎn)60°角，打到熒光屏上的Q點(diǎn)，求此正離子在圓形磁場(chǎng)中所經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，相距為d的平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在xoy直角坐標(biāo)平面內(nèi)，第一象限有沿y軸負(fù)方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限有垂直坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電量為q的正離子（不計(jì)重力）以初速度Vo沿平行于金屬板方向射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng)．從P點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，經(jīng)過x軸上的A點(diǎn)射出電場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)．已知離子過A點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸成45°角．求：
（1）金屬板M、N間的電壓U；
（2）離子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度V的大小和由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所需時(shí)間t；
（3）離子第一次離開第四象限磁場(chǎng)區(qū)域的位置C（圖中未畫出）與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離OC．

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