（16分）如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，有一足夠長的絕緣細棒OO′在豎直平面內(nèi)垂直于磁場方向放置，細棒與水平面夾角為α。一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的圓環(huán)A套在OO′棒上，圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanα，現(xiàn)讓圓環(huán)A由靜止開始下滑，試問圓環(huán)在下滑過程中：

（1）圓環(huán)A的最大加速度為多大？獲得最大加速度時的速度為多大？
（2）圓環(huán)A能夠達到的最大速度為多大？
（1）     （2）

試題分析：：(1)由于，即所以環(huán)將由靜止開始沿棒下滑。環(huán)A沿棒運動的速度為時，受到重力、洛倫茲力、桿的彈力和摩擦力。
根據(jù)牛頓第二定律，對圓環(huán)A受力分析有
沿棒的方向：（2分）
垂直棒的方向：（2分）
所以當 (即)時
a有最大值，且
此時（2分）
解得：。（2分）
(2)設(shè)當環(huán)A的速度達到最大值時，環(huán)受桿的彈力為，摩擦力為。
此時應(yīng)有，即（3分）
在垂直桿方向上
 （3分）
解得：（2分）
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（17分）如圖甲所示，MN、PQ是相距d="l" m的足夠長平行光滑金屬導軌，導軌平面與水平面成某一夾角，導軌電阻不計；長也為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，ab的質(zhì)量m=0．1 kg、電阻R="l" Ω; MN、PQ的上端連接右側(cè)電路，電路中R2為一電阻箱；已知燈泡電阻RL="3" Ω，定值電阻R1="7" Ω，調(diào)節(jié)電阻箱使R2 ="6" Ω，量力加速度g="10" m／s2�，F(xiàn)斷開開關(guān)S，在t=0時刻由靜止釋放ab，在t=0．5 s時刻閉合S，同時加上分布于整個導軌所在區(qū)域的勻強磁場，磁場方向垂直于導軌平面斜向上；圖乙所示為ab的速度隨時間變化圖像。

（1）求斜面傾角a及磁感應(yīng)強度B的大小；
（2）ab由靜止下滑x=50 m（此前已達到最大速度）的過程中，求整個電路產(chǎn)生的電熱；
（3）若只改變電阻箱R2的值。當R2為何值時，ab勻速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標平面向里的勻強磁場。一電子（質(zhì)量為m、電量為e）從y軸上A點以沿x軸正方向的初速度v0開始運動。當電子第一次穿越x軸時，恰好到達C點；當電子第二次穿越x軸時，恰好到達坐標原點；當電子第三次穿越x軸時，恰好到達D點，D點未在圖中標出。已知A、C點到坐標原點的距離分別為d、2d。不計電子的重力。求

（1）電場強度E的大�。�
（2）磁感應(yīng)強度B的大��；
（3）電子從A運動到D經(jīng)歷的時間t．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m的物體A與質(zhì)量為M的物體B相結(jié)合， B與豎直輕彈簧相連并懸于O點，它們一起在豎直方向上做簡諧振動。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當物塊向下離開平衡位置的位移為x時， A、B間相互作用力的大小為

A．kx   B．mkx/M
C．mkx/（m＋M）  D．mg＋mkx/（m＋M）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，斜面體放置在水平地面上，物塊沿粗糙的斜面加速下滑，斜面體始終保持靜止，在此過程中（   ）
A．斜面體對物塊的作用力斜向左上方
B．斜面體對物塊的作用力斜向右上方
C．地面對斜面體的摩擦力水平向右
D．地面對斜面體的支持力大于物塊與斜面體的重力之和

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）光滑水平桌面上有一輕彈簧，用質(zhì)量m＝0.4 kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮,釋放后物塊從A點水平拋出, 恰好由P點沿切線進入光滑圓弧軌道MNP，已知其圓弧軌道為半徑R＝0.8 m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，P點到桌面的豎直距離也是R，MN為豎直直徑，g＝10 m/s2，不計空氣阻力。求：

(1)物塊離開彈簧時的速度大小;
(2)物塊在N點對圓弧軌道的壓力.(結(jié)果可用根式表示)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，在豎直放置的半徑為R的光滑絕緣細管的圓心O處放一點電荷，將質(zhì)量m，帶電量為＋q的小球從圓弧管的水平直徑端點A由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力，則圓心點電荷帶電量Q＝________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）以某一初速度從A點水平拋出，恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進入圓弧，經(jīng)BCD從圓管的最高點D射出，恰好又落到B點。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上，BC弧對應(yīng)的圓心角θ=60°，不計空氣阻力。求：

（1）小球從A點做平拋運動的初速度v0的大�。�
（2）在D點處管壁對小球的作用力N；
（3）小球在圓管中運動時克服阻力做的功W克f。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在勻強電場中，有一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶電小球靜止在O點，然后從O點自由釋放，其運動軌跡為一直線，直線與豎直方向的夾角為θ，如圖所示，那么關(guān)于勻強電場的場強大小的下列說法中正確的是：
A．唯一值是B．最大值是
C．最小值是D．不可能是

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