(08年鄂爾多斯市一模)(8分)在平面直角坐標系中,x軸與水平向右的勻強電場方向相同,y軸豎直向上,勻強磁場垂直于xOy平面向里,如圖8所示,,一個質量為m=2.0×10-6kg,帶電荷量為q =+2.0×10-6C的質點,恰好在xOy平面內做勻速直線運動,試分析計算:

    (1)帶電質點的速度大小和方向。

(2)帶電質點運動中恰好通過坐標原點O時,突然撤去磁場,經過一段時間它從Ox軸上的A點經過,帶電質點由O運動到A點經歷的時間多長?O點到A點的距離多大?

       

     解析

(1)帶電質點在xOy平面內做勻速直線運動時,受水平向右的電場力(qE),

    豎直向下的重力(mg)和洛倫茲力(qvB)作用,合力為零。

   

      電場力    (1分)

 

      重力    (1分)

 

            (1分)

 

      解得帶電質點的速度大小為

 

,與x軸成60°角(1分)

 

   (2)帶電質點通過原點O時刻撤去磁場后,質點所受合外力大小

 

    ,其方向跟速度v的方向垂直。

 

所以帶電質點從O點到A點的運動是一個類平拋運動,建立一個新的直角坐標系,如圖沿軸方向的分運動是一個勻速直線運動(速度大小為20m/s);沿軸方向的分運動是初速度為零,加速度為a=2g的勻加速直線運動,設帶電粒子經過原點O開始計時,即t = 0,從O點運動到A點所花時間為t,有

    

                                 ①   

                       ②   (1分)

 

    又有         ③  

 

                    ④ (1分)

 

    聯(lián)立①②③④解得(1分)

 

      (1分)

練習冊系列答案
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(08年鄂爾多斯市一模)(6分)如圖所示,質量m=1kg的小球穿在長L=1.6m的斜桿上,斜桿與水平方向成α=37°角,斜桿固定不動,小球與斜桿的動摩擦因數(shù)μ=0.75,小球受水平向左的拉力F=1N,從斜桿的頂端由靜止開始下滑。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:

       (1)小球運動的加速度大小;

       (2)小球運動到斜桿底端時的動能。

   

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(08年鄂爾多斯市一模)(6分)為了迎接太空時代的到來,美國國會通過一項計劃:在2050年前建造成太空升降機,就是把長繩的一端擱置在地球的衛(wèi)星上,另一端系住長降機。放開繩,升降機能到達地球上;人坐在升降機里,在衛(wèi)星上通過電動機把升降機拉到衛(wèi)星上。已知地球表面的重力加速g=10m/s2,地球半徑為R。求:

(1)某人在地球表面用體重計稱得重800N,站在升降機中,當長降機以加速度a=g(g為地球表面處的重力加速度)豎直上升,在某處此人再一次用同一體重計稱得視重為850N,忽略地球自轉的影響,求升降機此時距地面的高度;

(2)如果把繩的一端擱置在同步衛(wèi)星上,地球自轉的周期為T,求繩的長度至少為多長。

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(08年鄂爾多斯市一模)(10分)如圖所示為利用電磁作用輸送非導電流體裝置的示意圖。一邊長為L、截面為正方形的塑料管道水平放置,其右端面上有一截面積為A的小噴口,噴口離地的高度為h。管道中有一絕緣活塞,在活塞的中部和上部人別嵌有兩根金屬棒a、b,其中棒b的兩端與一電壓表相連,整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中,當棒a中通有垂直紙里向里的恒定電流I時,活塞向右勻速推動液體從噴口水平射出,液體落地點離噴口的水平距離為s,若液體的密度為ρ,不計所有阻力,求:

     (1)活塞移動的速度;

     (2)該裝置的功率;

     (3)磁感強度B的大。

     (4)若在實際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變小,可能原因是什么?

   

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(08年鄂爾多斯市一模)(20分)長為6L質量為6m的勻質繩,置于特制的水平桌面上,繩的一端懸垂于桌邊外,另一端系有一個可視為質點的質量為M的木塊,如圖所示。木塊在AB段與桌面無摩擦在BE段與桌面有摩擦,勻質繩與桌面的摩擦可忽略。初始時刻用手按住木塊使其停在A處,繩處于繃緊狀態(tài),AB=BC=CD=DE=L,放手后,木塊最終停在C處。桌面距地面高度大于6L。

       (1)求木塊剛滑至B點時的速度v和木塊與BE段的動摩因數(shù)μ;

       (2)若木塊在BE段與桌面的動摩擦因數(shù)變?yōu)?IMG height=41 src='http://thumb.1010pic.com/pic1/img/20090417/20090417105242001.gif' width=67>,則木塊最終停在何處?

(3)是否存在一個μ值,能使木塊從A處放手后,最終停在E處,且不再運動?若能,求出該μ值;若不能,簡要說明理由。

   

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