8.一物體放在絕緣的水平面上,其質(zhì)量為m,帶電量為+q.水平面處于水平向右的勻強電場和垂直向里的勻強磁場中.電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B(重力速度為g).
(1)若水平面光滑,求物體在水平面上運動的最大位移為多少?
(2)若物體與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,物體在水平面上運動L距離時摩擦力為0,求此過程中物體克服摩擦力做的功.

分析 (1)當(dāng)物體離開地面時,物體在水平面上運動的位移最大,此時重力和洛倫茲力相等,在豎直方向上根據(jù)平衡求出物體離開水平地面時的速度大小,繼而可計算出物體在水平面上運動的最大位移.
(2)當(dāng)洛倫茲力與重力相等時,摩擦力為零,根據(jù)動能定理求出這一過程中摩擦力做功的大小,即可得知物體克服摩擦力做的功.

解答 解:(1)物體在電場力作用下做加速度運動,速度增加,洛侖茲力f增加.當(dāng)f=mg時,物體剛好脫離地面.設(shè)此時物體速度大小為v,則有:qvB=mg
得:v=$\frac{mg}{qB}$…①
設(shè)物體在水平面上運動的最大位移為x,由動能定理有:qEx=$\frac{1}{2}$mv2…②
解得:x=$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{3}{B}^{2}E}$
(2)這一過程電場力對物體做正功,摩擦力對物體做功為W,由動能定能得:qEL+W=$\frac{1}{2}$mv2-0
解得:W=$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$-qEL
所以物體克服摩擦力做的功為:W′=-W=qEL-$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$
答:(1)若水平面光滑,求物體在水平面上運動的最大位移為$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{3}{B}^{2}E}$
(2)若物體與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,物體在水平面上運動L距離時摩擦力為0,此過程中物體克服摩擦力做的功為qEL-$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道物體離開地面時,支持力為零,重力等于洛倫茲力.在運動的過程中,支持力在變化,摩擦力在變化,所以運用動能定理求解變力做功大。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中,用伏安法研究某電子元件R1(6V、2.5W)的伏安特性曲線,要求多次測量并盡可能減小實驗誤差,備有下列器材:
A.直流電源(6V,內(nèi)阻不計)
B.電流表G(滿偏電流3mA,內(nèi)阻Rg=10Ω)
C.電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻未知)
D.滑動變阻器R(0~20Ω,5A)
E.滑動變阻器R′(0~200Ω,1A)
F.定值電阻R0(阻值1990Ω)
G.開關(guān)與導(dǎo)線若干
(1)根據(jù)題目提供的實驗器材,請你設(shè)計出測量電子元件R1伏安特性曲線的電路原理圖(R1可用“”表示).(畫在方框內(nèi))
(2)在實驗中,為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進行測量,滑動變阻器應(yīng)選用D.(填寫器材序號)
(3)將上述電子元件R1和另一電子元件R2接入如圖所示的電路甲中,它們的伏安特性曲線分別如圖乙中oa、ob所示.電源的電動勢E=6.0V,內(nèi)阻忽略不計.調(diào)節(jié)滑動變阻器R3,使電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等,則此時電子元件R1的阻值為10Ω,R3接入電路的阻值為8.0Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.船在400米寬的河中橫渡,河水流速是4m/s,船在靜水中的航速是8m/s,試求:
(1)要使船到達對岸的時間最短,最短時間是多少?
(2)要使船航程最短,最短航程為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.物體靜止在一固定的斜面上,下列說法正確的是( 。
A.物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力
B.物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力與反作用力
C.物體對斜面的作用力豎直向下,大小等于物體的重力
D.物體所受重力可以分解為沿斜面的力和對斜面的壓力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.關(guān)于運動的合成,下列說法中正確的是( 。
A.兩個分運動是直線運動的合運動,一定是直線運動
B.兩個勻速直線運動的合運動一定是直線運動
C.合運動的速度一定比每一個分運動的速度大
D.兩個分運動的時間,一定與它們的合運動的時間相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.滿足下面哪一個條件,就能產(chǎn)生電流(  )
A.有自由電子B.導(dǎo)體兩端有電壓
C.任何物體兩端有電壓D.兩端有電壓

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.氣象員用釋放氫氣球的方法測量高空的氣溫.已知氣球內(nèi)氣體的壓強近似等于外界大氣壓,氫氣球由地面上升的過程中,氫氣球內(nèi)壁單位面積上所受內(nèi)部分子的作用力減。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”、“不變”),球內(nèi)氣體的內(nèi)能減。ㄌ睢霸龃蟆、“減小”、“不變”).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.(1)如圖1所示,螺旋測微器的示數(shù)為1.410mm.
(2)如圖2所示,游標(biāo)卡尺讀數(shù)為12.40mm.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.關(guān)于磁感線和電場線,下述說法正確的是( 。
A.磁體外部的磁感線都是從磁體的北極出發(fā),到南極終止
B.磁感線和電場線都是一些互相平行的曲線
C.磁感線是閉合曲線,電場線是不閉合曲線
D.磁感線和電場線都只能分別表示磁場和電場的方向

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案