如圖所示,一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.64m的絕緣平板PR固定在水平地面上,擋板只固定在平板右端.整個(gè)空間有一平行于PR的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在板的右半部分有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)寬度d=0.32m.一質(zhì)量m=O.50×10-3kg、電荷量q=5.0×l0-2C的小物體,從板的P端由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),從D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng),碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng)(不計(jì)撤掉電場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)的影響),則物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍做勻速運(yùn)動(dòng),離開磁場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng)且停在C點(diǎn),PC=
L
4
,物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,g取10m/s2
(1)判斷電場(chǎng)的方向及物體所帶電荷的性質(zhì);
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)求物體與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能.
(1)物體由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),證明電場(chǎng)力向右且大于摩擦力,進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明它所受摩擦力增大,且所受洛倫茲力方向向下.由左手定則可判斷物體帶負(fù)電物體帶負(fù)電而所受電場(chǎng)力向右,說(shuō)明電場(chǎng)方向向左.
(2)設(shè)物體被擋板彈回后做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為v2,從離開磁場(chǎng)到停在C點(diǎn)的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理有-μmg?
L
4
=0-
1
2
m
v22

得v2=0.8m/s
物體在磁場(chǎng)中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),其受力平衡,則有
mg=Bqv2
解得B=0.125T≈0.13T.
(3)設(shè)從D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1,據(jù)動(dòng)能定理有qE?
1
2
L-μmg?
1
2
L=
1
2
m
v21

物體從D到R做勻速直線運(yùn)動(dòng),其受力平衡有
qE=μ(mg十qv1B)
解得v1=l.6m/s,
故小物體撞擊擋板損失的機(jī)械能為△E=
1
2
m
v21
-
1
2
m
v22
=4.8×10-4J
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一位質(zhì)量m=60kg、參加“挑戰(zhàn)極限運(yùn)動(dòng)”的業(yè)余選手,要越過一寬為x=2.5m的水溝后躍上高為h=2.0m的平臺(tái).他采用的方法是:手握一根長(zhǎng)L=3.25m的輕質(zhì)彈性桿一端,從A點(diǎn)由靜止開始勻加速助跑,至B點(diǎn)時(shí)桿另一端抵在O點(diǎn)的阻擋物上,接著桿發(fā)生形變,同時(shí)人蹬地后被彈起,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿處于豎直狀態(tài),人的重心在桿的頂端,此刻人放開桿水平飛出并趴落到平臺(tái)上,運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力可忽略不計(jì).
(1)設(shè)人到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=8m/s,人勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=2m/s2,求助跑距離xAB
(2)人要最終到達(dá)平臺(tái),在最高點(diǎn)飛出時(shí)刻的速度應(yīng)至少多大?(g=10m/s2
(3)設(shè)人跑動(dòng)過程中重心離地高度H=0.8m,在(1)、(2)兩問的條件下,在B點(diǎn)人蹬地彈起瞬間應(yīng)至少再做多少功?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量是500g的足球由靜止踢出后,某人觀察它在空中的運(yùn)動(dòng)情況,估計(jì)上升的最大高度是10m,在最高點(diǎn)的速度為20m/s,請(qǐng)你根據(jù)這個(gè)估計(jì)運(yùn)動(dòng)員在踢足球時(shí)對(duì)足球做的功為( 。
A.100JB.150JC.0JD.200J

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)傾角為θ=37°的直軌道AB,與傾角可調(diào)的足夠長(zhǎng)的直軌道BC順滑連接.現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊,從高為h1=0.60m處?kù)o止釋放,沿軌道AB滑下,并滑上傾角也為370的軌道BC,所能達(dá)到的最大高度是h2=0.30m.若物塊與兩軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,不計(jì)空氣阻力及連接處的能量損失.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物塊從釋放到第一次速度為零的過程中,重力所做的功;
(2)物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)若將軌道BC調(diào)成水平,物塊仍從軌道AB上高為h1=0.60m處?kù)o止釋放,其在軌道BC上滑行的最大距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

水平面上甲、乙兩物體,在某時(shí)刻動(dòng)能相等,它們僅在摩擦力作用下停下來(lái),如圖中的a、b分別表示甲、乙兩物體的動(dòng)能E和位移x圖象,以下分析正確的是( 。
A.若甲、乙兩物體與水平面動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則甲的質(zhì)量較大
B.若甲、乙兩物體與水平面動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則乙的質(zhì)量較大
C.若甲、乙兩物體質(zhì)量相等,則甲與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大
D.若甲、乙兩物體質(zhì)量相等,則乙與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)較大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在絕緣平面上方存在著足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),帶正電的小金屬塊以一定初速度從A點(diǎn)開始沿水平面向左做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)L長(zhǎng)度到達(dá)B點(diǎn),速度變?yōu)榱悖诉^程中,金屬塊損失的動(dòng)能有
2
3
EK轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能.金屬塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)C(圖中未標(biāo)出)時(shí)的動(dòng)能和A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同,則金屬塊從A開始運(yùn)動(dòng)到C整個(gè)過程中經(jīng)過的總路程為( 。
A.1.5LB.2LC.3LD.4L

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

如圖所示,讓擺球從圖中的 C位置由靜止開始擺下,擺到最低點(diǎn)D處,擺線剛好被拉斷,小球在粗糙的 水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)小A孔進(jìn)入半徑R=0.3m的 豎直放置的 光滑圓弧軌道,當(dāng)擺球進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔.已知擺線長(zhǎng)L=2m,θ=60°,小球質(zhì)量為m=0.5kg,D點(diǎn)與小孔A的 水平距離s=2m,g取10m/s2.試求:
(1)求擺線能承受的最大拉力為多大?
(2)要使擺球能進(jìn)入圓軌道并且不脫離軌道,求粗糙水平面摩擦因數(shù)μ的范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

在距沙坑表面高h(yuǎn)=8m處,以v0=22m/s的初速度豎直向上拋出一質(zhì)量m=0.5kg的物體,物體落到沙坑并陷入沙坑d=0.3m深處停下.若物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均阻力是重力的0.1倍(g=10m/s2).求:
(1)物體上升到最高點(diǎn)時(shí)離開沙坑表面的高度H;
(2)物體在沙坑中受到的平均阻力F是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

a、b、c、d四個(gè)帶電液滴在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,分別水平向左、水平向右、豎直向上、豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng),可知(   )
A.a(chǎn)、b為同種電荷,c、d為異種電荷
B.a(chǎn)、b的電勢(shì)能、機(jī)械能均不變
C.c的電勢(shì)能減少,機(jī)械能增加
D.d的電勢(shì)能減少,機(jī)械能減少

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