【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面AB是粗糙且絕緣的,AB長為L,C為AB的中點(diǎn),在A、C之間加一方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場,與斜面垂直的虛線CD為電場的邊界.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從B點(diǎn)開始在B、C間以速度v0沿斜面向下做勻速運(yùn)動,經(jīng)過C后沿斜面勻加速下滑,到達(dá)斜面底端A時(shí)的速度大小為v.試求:

(1)小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大。

【答案】
(1)解:小物塊在BC上勻速運(yùn)動,由受力平衡得FN=mgcosθ①

Ff=mgsinθ②

而 Ff=μFN

由①②③解得 μ=tanθ④

答:小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ為tanθ;


(2)解:小物塊在CA上做勻加速直線運(yùn)動,受力情況如圖所示.

則FN=mgcosθ﹣qE ⑤

根據(jù)牛頓第二定律得

v2﹣v02=2aL

由③⑤⑥⑦⑧解得E=

答:勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小為


【解析】(1)對小物塊進(jìn)行受力分析與平衡條件列方程求解。
(2)根據(jù)牛頓第二運(yùn)動定律和勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律列式子求出勻強(qiáng)電場。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的木塊靠在豎直粗糙墻壁上,且受到水平力F的作用,下列說法正確的是(

A. 若撤去F,木塊沿墻壁下滑時(shí),木塊受滑動摩擦力大小等于mg

B. 若木塊靜止,當(dāng)F增大時(shí),木塊受到的靜摩擦力隨之增大

C. 若木塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ,則當(dāng)撤去F時(shí),木塊受到的滑動摩擦力大小等于μmg

D. 若木塊靜止,則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg,方向豎直向上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑R=0.8m的光滑絕緣導(dǎo)軌固定于豎直平面內(nèi),加上某一水平方向的勻強(qiáng)電場時(shí),帶正電的小球沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動,它的電量q=1.00×10﹣7C.圓心O與A點(diǎn)的連線與豎直成一角度θ,在A點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫=1.2N,此時(shí)小球的動能最大.若小球的最大動能比最小動能多0.32J,且小球能夠到達(dá)軌道上的任意一點(diǎn)(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2).則:

(1)小球的最小動能是多少?
(2)小球受到重力和電場力的合力是多少?
(3)現(xiàn)小球在動能最小的位置突然撤去軌道,并保持其他量都不變,若小球在0.4s后的動能與它在A點(diǎn)時(shí)的動能相等,求小球的質(zhì)量和電場強(qiáng)度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示直角坐標(biāo)系xoy,Pa-b)為第四象限內(nèi)的一點(diǎn),一質(zhì)量為m、電量為q的負(fù)電荷(電荷重力不計(jì))從原點(diǎn)O以初速度v0沿y軸正方向射入。第一次在整個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,該電荷恰好能通過P點(diǎn);第二次保持y>0區(qū)域磁場不變,而將y<0區(qū)域磁場改為沿x方向勻強(qiáng)電場,該電荷仍通過P點(diǎn),

A. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

C. 電荷從O運(yùn)動到P,第二次所用時(shí)間一定短些

D. 電荷通過P點(diǎn)時(shí)的速度,第二次與x軸負(fù)方向的夾角一定小些

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是某電場中的一條電場線,A、B是這條電場線上的兩點(diǎn).若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)自由釋放,負(fù)電荷沿電場線從A到B運(yùn)動過程中的速度圖線如圖乙所示.比較A、B兩點(diǎn)電勢UAUB , 場強(qiáng)EAEB . ( 用<,>,=.填空 )

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三根長直通電導(dǎo)線中的電流大小相同,通過b、d導(dǎo)線的電流方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶,c導(dǎo)線的電流方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲,a點(diǎn)為b、d兩點(diǎn)連線的中點(diǎn),ac垂直bd,且ab=ad=ac,則a點(diǎn)的磁場方向?yàn)椋?)

A.垂直紙面向外
B.垂直紙面向里
C.沿紙面由a指向b
D.沿紙面由a指向d

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ=37°足夠長平行導(dǎo)軌頂端bc間、底端ad間分別連一電阻,其阻值為R1=R2=2r,兩導(dǎo)軌間距為L=1m。在導(dǎo)軌與兩個(gè)電阻構(gòu)成的回路中有垂直于軌道平面向下的磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=1T。在導(dǎo)軌上橫放一質(zhì)量m=1kg、電阻為r=1Ω、長度也為L的導(dǎo)體棒ef,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終良好接觸,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5。在平行導(dǎo)軌的頂端通過導(dǎo)線連接一面積為S=0.5m2、總電阻為r、匝數(shù)N=100的線圈(線圈中軸線沿豎直方向),在線圈內(nèi)加上沿豎直方向,且均勻變化的磁場B2(圖中未畫),連接線圈電路上的開關(guān)K處于斷開狀態(tài),g=10m/s2,不計(jì)導(dǎo)軌電阻。

求:

(1)從靜止釋放導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度是多少?

(2)導(dǎo)體棒從靜止釋放到穩(wěn)定運(yùn)行之后的一段時(shí)間內(nèi),電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.5J,那么導(dǎo)體下滑的距離是多少

(3)現(xiàn)閉合開關(guān)K,為使導(dǎo)體棒靜止于傾斜導(dǎo)軌上,那么在線圈中所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向及變化率大小的取值范圍?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,斜面體置于粗糙水平面上,斜面光滑.小球被輕質(zhì)細(xì)線系住放在斜面上,細(xì)線另一端跨過定滑輪,用力拉細(xì)線使小球沿斜面緩慢向上移動一小段距離,斜面體始終靜止.在移動過程中( 。

A. 細(xì)線對小球的拉力變小

B. 斜面對小球的支持力變大

C. 斜面對地面的壓力變小

D. 地面對斜面的摩擦力變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩傾斜放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L,電阻不計(jì),導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角為θ,導(dǎo)軌上端接入一內(nèi)電阻可忽略的電源,電動勢為E.一粗細(xì)均勻的金屬棒電阻為R,金屬棒水平放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好.欲使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上不動,則以下說法正確的是( )

A.可加豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
B.可加豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
C.所加勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B=
D.如果金屬棒的直徑變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瓉盱o止的金屬棒將依然保持靜止

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