如圖所示，質(zhì)量為1g的小環(huán)帶4×10-4C的正電荷，套在長直的絕緣桿上，兩者間的動摩擦因數(shù)μ=O.2。將桿放入都是水平的互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，桿所在平面與磁場垂直，桿與電場的夾角為37°。若E=10N／C，B=O.5T，小環(huán)從靜止起動。求：

(1)當(dāng)小環(huán)加速度最大時(shí)，環(huán)的速度和加速度；

(2)當(dāng)小環(huán)的速度最大時(shí)，環(huán)的速度和加速度。

(1)=2.8m／s2     =52m／s

(2) =122 m／s,此時(shí):=O


解析:

(1) 小環(huán)從靜止起動后，環(huán)受力如圖(a)所示，隨著速度的增大，垂直桿方向的洛侖茲力便增大，于是環(huán)上側(cè)與桿間的正壓力減小，摩擦力減小，加速度增大。當(dāng)環(huán)的速度為時(shí)，正壓力為零，摩擦力消失，此時(shí)環(huán)有最大加速度。

   在平行于桿的方向上有:,解得：=2.8m／s2    (a)

   在垂直于桿的方向上有:, 解得=52m／s

 (2) 在上述狀態(tài)之后，環(huán)的速度繼續(xù)增大導(dǎo)致洛侖茲力繼續(xù)增大，致使小環(huán)下側(cè)與桿之間出現(xiàn)擠壓力N，如圖(b)所示。于是摩擦力，又產(chǎn)生，而且隨著速度增大，洛侖茲力增大，彈力增大，摩擦力增大，桿的加速度a減小。當(dāng)a減小到零時(shí)，環(huán)有最大速度。

   在平行桿方向有:

   在垂直桿方向有:,

又． 解得:=122 m／s,此時(shí):=O

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量為M=1g，帶電量為q=+2×10-3C的圓環(huán)套在水平放置的足夠長的固定的粗糙絕緣桿上，圓環(huán)的直徑略大于桿的直徑，整個(gè)裝置放在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，當(dāng)給環(huán)以Vo=10m/s向右 的初速度（g=10m/s2）．
（1）分析環(huán)做什么運(yùn)動？
（2）圓環(huán)最后的速度大小是多少？
（3）求環(huán)在磁場中運(yùn)動損失的動能？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=1g．電荷量q=2×10-6C的帶電微粒從偏轉(zhuǎn)極板A．B中間的位置以10m/s的初速度垂直電場方向進(jìn)入長為L=20cm．距離為d=10cm的偏轉(zhuǎn)電場，出電場后落在距偏轉(zhuǎn)電場40cm的擋板上，微粒的落點(diǎn)P離開初速度方向延長線的距離為20cm，（不考慮重力的影響．）求：
（1）加在A．B兩板上的偏轉(zhuǎn)電壓UAB．
（2）當(dāng)加在板上的偏轉(zhuǎn)電壓UAB滿足什么條件，此帶電微粒會碰到偏轉(zhuǎn)極板．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m1=1g、帶電量q1=+5×10-7C的小金屬塊位于絕緣水平面上，勻強(qiáng)電場斜向上與水平面的夾角為53°．現(xiàn)將m1從A點(diǎn)由靜止釋放經(jīng)時(shí)間t=1s到達(dá)B點(diǎn)與處于靜止?fàn)顟B(tài)的另一帶電量q2=-5×10-7C、質(zhì)量m2=5g的小金屬塊相碰，碰后m1向左又滑行了S1=0.4m后停下．AB間的距離為L=1.5m，兩金屬塊與水平面間的動摩因數(shù)均為μ=0.5，兩金屬塊的庫侖力忽略不計(jì)．
求：（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）
（1）電場強(qiáng)度的大小；
（2）AB間電勢差；
（3）最終m1與m2的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量m=1g的小物塊，電量q=+2×10-3C，放在傾角為370的絕緣光滑斜面上，整個(gè)斜面處在B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向里．物塊由靜止開始下滑，滑到某一位置時(shí)，開始離開斜面（設(shè)斜面足夠長，g=10m/s2），求：
（1）物體離開斜面時(shí)的速度為多大？
（2）物體在斜面上滑行的最大距離？

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