Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量、長(zhǎng)度的木板靜置于水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，地面右端的固定擋板與木板等高。在擋板右側(cè)豎直虛線、之間的區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩個(gè)半徑分別為和的半圓圍成的環(huán)帶狀區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩半圓的圓心到固定擋板頂點(diǎn)的距離�，F(xiàn)有一質(zhì)量、帶電荷量的物塊可視為質(zhì)點(diǎn)）以的初速度滑上木板，二者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí)二者剛好共速，且本板剛好與擋板碰撞，物塊從擋板上方飛入區(qū)城，并能夠在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度取.

(1)當(dāng)物塊剛滑上本板時(shí)，求物塊和木板的加速度大小，

(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小.

(3)為保證小物塊只能從環(huán)帶狀區(qū)城的上、下兩個(gè)開口端飛出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍。

Answer 1

【答案】(1) ；；(2) ；(3) 或

【解析】

解：(1) 當(dāng)物塊剛滑上木板時(shí)，對(duì)物塊受力分析有：

解得：

對(duì)本板受力分析有：

解得：

(2)物塊進(jìn)入?yún)^(qū)域后，能在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：

解得：

(3)物塊與木板共速時(shí)有：

解得：

粒于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有：

要使物塊只從環(huán)帶狀區(qū)域的上、下兩個(gè)開口端飛出磁場(chǎng)、物塊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑應(yīng)滿足：或

解得：或

則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍為：或