如圖6-18所示，質量m＝1.0×10-4 kg的小球放在絕緣的水平面上，小球帶電荷量q＝2.0×10-4 C，小球與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，外加水平向右的勻強電場E=5 V/m，垂直紙面向外的勻強磁場B＝2 T，小球從靜止開始運動.

(1)小球具有最大加速度的值為多少？

(2)小球的最大速度為多少?(g取10 m/s2)

圖6-18

(1)8 m/s2　(2)10 m/s


解析:

小球受到的電場力F電水平向右，洛倫茲力F洛豎直向下，滑動摩擦力F滑水平向左.當剛開始運動時，速度為零，洛倫茲力為零，滑動摩擦力最小，合外力最大，小球具有的加速度最大，mamax＝qE-μmg，所以amax＝8 m/s2.

當速度增大時，洛倫茲力增大，滑動摩擦力增大，合外力減小，加速度減小，速度增加，當電場力等于滑動摩擦力時，加速度為零，達到最大速度v max.則有：μ(mg+qvmaxB)＝qE，所以：vmax＝10 m/s.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

核聚變反應需要幾百萬度以上的高溫，為把高溫條件下高速運動的離子約束在小范圍內（否則不可能發(fā)生核反應），通常采用磁約束的方法（托卡馬克裝置）．如圖5-6-18所示，環(huán)狀勻強磁場圍成中空區(qū)域，中空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大，都不會穿出磁場的外邊緣而被約束在該區(qū)域內．設環(huán)狀磁場的內半徑為R1=0.5m，外半徑R2=1.0m，磁場的磁感強度B=1.0T，若被束縛帶電粒子的荷質比為q/m=4×107C/㎏，中空區(qū)域內帶電粒子具有各個方向的速度．
求：（1）粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場，不能穿越磁場的最大速度．
（2）所有粒子不能穿越磁場的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

小球質量為m，用長為L的輕質細線懸掛在O點，在O點的正下方處有一釘子P，把細線沿水平方向拉直，如圖6-8-18所示.無初速度地釋放小球，當細線碰到釘子的瞬間，設線沒有斷裂，則下列說法錯誤的是（    ）

圖6-8-18

A.小球的角速度突然增大                      B.小球的瞬時速度突然增大

C.小球的向心加速度突然增大                D.小球對懸線的拉力突然增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

一同學要研究輕質彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關系，他的實驗如下：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質彈簧，其左端固定，右端與質量為m的一個鋼球接觸，當彈簧處于自然長度時，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖6-3-18所示.讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行后落到水平地面，水平距離為s.

  請你推導出彈簧的彈性勢能與小鋼球質量m、桌面離地面高度h、水平距離s等物理量的關系式.

  彈簧長度的壓縮量x與對應的鋼球在空中飛行的水平距離s的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

 

從上面的實驗數(shù)據(jù)，你猜測彈簧的彈性勢能與彈簧長度的壓縮量x之間有關系？為什么？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖3－18所示，輕質彈簧的勁度系數(shù)為20 N/cm，用其拉著一個重200 N的物體在水平面上運動．當彈簧的伸長量為4 cm時，物體恰在水平面上做勻速直線運動．求：

圖3－18

(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)．

(2)當彈簧的伸長量為6 cm時，物體受到的水平拉力有多大？這時物體受到的摩擦力有多大？

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年安徽省蚌埠二中高三（上）月考物理試卷（12月份）（解析版） 題型：解答題

核聚變反應需要幾百萬度以上的高溫，為把高溫條件下高速運動的離子約束在小范圍內（否則不可能發(fā)生核反應），通常采用磁約束的方法（托卡馬克裝置）．如圖5-6-18所示，環(huán)狀勻強磁場圍成中空區(qū)域，中空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大，都不會穿出磁場的外邊緣而被約束在該區(qū)域內．設環(huán)狀磁場的內半徑為R1=0.5m，外半徑R2=1.0m，磁場的磁感強度B=1.0T，若被束縛帶電粒子的荷質比為q/m=4×107C/㎏，中空區(qū)域內帶電粒子具有各個方向的速度．
求：（1）粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場，不能穿越磁場的最大速度．
（2）所有粒子不能穿越磁場的最大速度．

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