在豎直平面內(nèi)存在著互相垂直的水平勻強(qiáng)電場和水平勻強(qiáng)磁場.該場中有一長為L的絕緣硬直板AC,與水平方向成θ角,如圖所示.質(zhì)量為m的帶電物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從板的A端由靜止開始下滑,到達(dá)C端時(shí)物塊對板面恰無壓力,物塊與板之間的動摩擦因數(shù)為μ.在物塊離開C端的同時(shí)撤去磁場,物塊離開板后能運(yùn)動到C端正下方高度差為h的P點(diǎn),過P點(diǎn)時(shí)的速度為,(重力加速度為g)求:
(1)物塊從C點(diǎn)到P點(diǎn)電勢能的改變量;
(2)物塊過C端時(shí)的速度大;
(3)在電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度比值為=條件下,物塊從A到C過程中克服摩擦力做的功.

【答案】分析:(1)因?yàn)镃P與電場線垂直,即CP是等勢線,所以從C到P過程中電勢能的改變量為0;
(2)對小物塊從離開C端到過P點(diǎn)過程運(yùn)用動能定理即可求解;
(3)由于離開C端后,在電場力和重力的作用下能運(yùn)動到P點(diǎn),所以粒子帶負(fù)電,對物體進(jìn)行受力分析求出q和B,對小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到C端過程運(yùn)用動能定理即可求出小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到C端過程克服摩擦力做的功.
解答:解:(1)因?yàn)镃P與電場線垂直,即CP是等勢線,所以從C到P過程中電勢能的改變量為0.
(2)小物塊從離開C端到過P點(diǎn)過程,
由動能定理:mgh=             
得:小物塊過C端時(shí)的瞬時(shí)速度大小為
(3)由于離開C端后,在電場力和重力的作用下能運(yùn)動到P點(diǎn),
所以粒子帶負(fù)電.
小物塊剛到達(dá)C端時(shí),依題意受力分析如圖,

由于恰無壓力,有qvCB=mgcosθ+qEsinθ
解得q=
    得
設(shè)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到C端過程中,克服摩擦力做功為Wf,則由動能定理有
 mgLsinθ-qELcosθ-Wf=
解得小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到C端過程克服摩擦力做的功為
Wf=
答:(1)物塊從C點(diǎn)到P點(diǎn)電勢能的改變量為0;
(2)物塊過C端時(shí)的速度大小為;
(3)物塊從A到C過程中克服摩擦力做的功為
點(diǎn)評:帶電粒子在電場、磁場的復(fù)合場中的運(yùn)動,綜合了靜電場和力學(xué)的知識,分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同.先分析受力情況再分析運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動過程(平衡、加速、減速,直線或曲線),然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題.解決這類問題的基本方法有兩種,第一種利用力和運(yùn)動的觀點(diǎn),選用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求解;第二種利用能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn),選用動能定理和功能關(guān)系求解.在解答有變力做功時(shí),常用功能關(guān)系來解決問題.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在豎直平面內(nèi)存在著互相垂直的水平勻強(qiáng)電場和水平勻強(qiáng)磁場.該場中有一長為L的絕緣硬直板AC,與水平方向成θ角,如圖所示.質(zhì)量為m的帶電物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從板的A端由靜止開始下滑,到達(dá)C端時(shí)物塊對板面恰無壓力,物塊與板之間的動摩擦因數(shù)為μ.在物塊離開C端的同時(shí)撤去磁場,物塊離開板后能運(yùn)動到C端正下方高度差為h的P點(diǎn),過P點(diǎn)時(shí)的速度為
6gh
,(重力加速度為g)求:
(1)物塊從C點(diǎn)到P點(diǎn)電勢能的改變量;
(2)物塊過C端時(shí)的速度大小;
(3)在電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度比值為
E
B
=
2
gh
4+sinθ
條件下,物塊從A到C過程中克服摩擦力做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在豎直平面內(nèi)存在著互相垂直的水平勻強(qiáng)電場和水平勻強(qiáng)磁場。該場中有一長為L的絕緣硬直板AC,與水平方向成角,如圖所示。質(zhì)量為m的帶電物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從板的A端由靜止開始下滑,到達(dá)C端時(shí)物塊對板面恰無壓力,物塊與板之間的動摩擦因數(shù)為。在物塊離開C端的同時(shí)撤去磁場,物塊離開板后能運(yùn)動到C端正下方高度差為的P點(diǎn),過P點(diǎn)時(shí)的速度為,(重力加速度為g)求:

(1)物塊從C點(diǎn)到P點(diǎn)電勢能的改變量;

(2)物塊過C端時(shí)的速度大;

(3)在電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度比值為條件下,物塊從A到C過程中克服摩擦力做的功。

 

 

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年福建省寧德市高三質(zhì)量檢測理科綜合物理部分 題型:計(jì)算題

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科目:高中物理 來源:2011年福建省泉州市安溪縣銘選中學(xué)高考物理沖刺訓(xùn)練(二)(解析版) 題型:解答題

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(1)物塊從C點(diǎn)到P點(diǎn)電勢能的改變量;
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