一質(zhì)量為m的小滑塊帶正電,電荷量為q,與絕緣水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E.小滑塊從C點(diǎn)由靜止釋放沿直線向D點(diǎn)運(yùn)動,C、D兩點(diǎn)間的距離為S,滑塊的帶電量不變,重力加速度g.
(1)求滑塊運(yùn)動到D點(diǎn)時的速度大小v;
(2)在該空間再加一垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若滑塊從C點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動到D點(diǎn)時恰好離開水平面,求離開水平面時的速度大小υ1和此過程中摩擦力對滑塊所做的功W.
(1)從C到D過程中,由動能定理得:
qES-μmgS=
1
2
mv2-0,
解得:v=
2(qES-μmgS)
m
;
(2)當(dāng)洛倫茲力等于滑塊重力時,滑塊開始離開水平面,
由平衡條件得,qBv1=mg,解得v1=
mg
qB
,
從C到D過程中,由動能定理得:qES+W=
1
2
mv12-0,
解得:W=
m3g2
2q2B2
-qES;
答:(1)求滑塊運(yùn)動到D點(diǎn)時的速度大小為
2(qES-μmgS)
m

(2)滑塊離開水平面時的速度大小為
mg
qB
,
此過程中摩擦力對滑塊所做的功
m3g2
2q2B2
-qES.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖4所示,傾角為的斜面上,有一質(zhì)量為的滑塊距檔板處以初速度沿斜面上滑,滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)為,<,若滑塊每次與檔板碰撞時沒有機(jī)械能損失,求滑塊在整個運(yùn)動過程中通過的總路程.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平傳送帶以速度v勻速傳動,一質(zhì)量為m的小物塊A由靜止輕放在傳送帶上,若小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為u,已知物塊在傳送帶上先加速后勻速,下列說法中正確的是( 。
A.摩擦力對物塊一直做負(fù)功
B.摩擦力對傳送帶一直做正功
C.傳送帶克服摩擦力做功的功率為
1
2
umgv
D.此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為
1
2
mv2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖a所示,傾角θ=37°的粗糙斜面足夠長,其下端與一個光滑的圓弧面相切,圓弧的半徑r=0.2m,圓弧的左側(cè)最高點(diǎn)與圓心O等高.在圓弧的最低點(diǎn)C安裝有一個壓力傳感器(也認(rèn)為光滑且不影響圓弧的平整度和弧度),現(xiàn)從距斜面底端不同高度h處靜止釋放一小物塊(可以看作質(zhì)點(diǎn)),壓力傳感器測出的數(shù)值與高度h之間的函數(shù)圖象如圖b所示.求:
(1)物體的質(zhì)量m和斜面與物體之間的動摩擦因數(shù)μ
(2)若物體從h=2m處,以v0=3m/s的初速度沿斜面向上運(yùn)動,求物體在斜面上運(yùn)動過的總路程.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)點(diǎn)所受的合外力F隨時間t變化的規(guī)律如圖所示,力的方向始終在一直線上.已知t=0時,質(zhì)點(diǎn)的速度為零,則下列判斷中正確的是(  )
A.0、t2、t4時刻質(zhì)點(diǎn)的加速度最大
B.t2時刻質(zhì)點(diǎn)的動能最大
C.t4時刻質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)
D.力F始終對物體做正功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在O點(diǎn)放置一個正電荷,在過O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn)自由釋放一個帶正電的小球,小球的質(zhì)量為m、電荷量為q,運(yùn)動的軌跡如圖中虛線所示.它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓(圖中實(shí)線表示)相交于B、C兩點(diǎn),O、C在同一水平線上,∠BOC=30°,A點(diǎn)到OC的豎直高度為h.已知帶電小球通過B點(diǎn)時的速度為v,求:
(1)帶電小球通過C點(diǎn)時速度大小;
(2)帶電小球由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中電場力所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,某物體在一個與水平方向成θ角的恒力F的作用下做勻加速直線運(yùn)動,發(fā)生的位移為s,在此過程中,恒力F對物體所做的功為______,若地面光滑,物體動能的變化量為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖a所示,水平桌面的左端固定一個豎直放置的光滑圓弧軌道,圓弧軌道底端與水平桌面相切C點(diǎn),桌面CD長L=1m,高h(yuǎn)2=0.5m,有質(zhì)量為m(m為末知)的小物塊從圓弧上A點(diǎn)由靜止釋放,A點(diǎn)距桌面的高度h1=0.2m,小物塊經(jīng)過圓弧軌道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上運(yùn)動時始終受到一個水平向右的恒力F作用.然后從D點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動,最后落到水平地面上.設(shè)小物塊從D點(diǎn)飛落到的水平地面上的水平距離為x,如圖b是x2-F的圖象,取重力加速度g=10m/s2
(1)試寫出小物塊經(jīng)D點(diǎn)時的速度vD與x的關(guān)系表達(dá)式;
(2)小物體與水平桌面CD間動摩擦因數(shù)μ是多大?
(3)若小物體與水平桌面CD間動摩擦因數(shù)μ是從第(2)問中的μ值的一半,再將小物塊從A由靜止釋放,經(jīng)過D點(diǎn)滑出后的水平位移大小為1m,求此情況下的恒力F的大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,長為L的木板水平放置,在木板的A端放置一個質(zhì)量為m的物體,現(xiàn)緩慢抬高A端,使木板以左端為軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面成α角時物體開始滑動,此時停止轉(zhuǎn)動木板,物體滑到木板底端時的速度為v,則在整個過程中( 。
A.支持力對物體做功為0
B.摩擦力對物體做功為mgLsinα
C.摩擦力對物體做功為
1
2
mv-mgLsinα
D.木板對物體做功為
1
2
mv2?

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