如圖甲所示，一個絕緣傾斜直軌道固定在豎直面內(nèi)，軌道的AB部分粗糙，BF部分光滑。整個空間存在著豎直方向的周期性變化的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，t=0時電場方向豎直向下。在虛線的右側(cè)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。現(xiàn)有一個質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的物體（可以視為質(zhì)點(diǎn)），在t=0時從A點(diǎn)靜止釋放，物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為，t=2s時刻，物體滑動到B點(diǎn)。在B點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，物體沒有離開磁場區(qū)域，物體在軌道上BC段的運(yùn)動時間為1s，在軌道上CD段的運(yùn)動時間也為1s。（物體所受到的洛倫茲力小于）

（1）由于軌道傾角未知，一位同學(xué)拿到了量角器，將其測出，記為。在AB階段，由此可以計(jì)算出物塊滑動到B時的速度，請你幫他完成此次計(jì)算，并定性說明物體在AB階段做何種運(yùn)動？

（2）另一位同學(xué)并未使用量角器，而是用直尺測出了BC以及CD的長度，記為，同樣可以得到軌道傾角，請你幫他完成此次計(jì)算。（計(jì)算出的三角函數(shù)值即可）

（3）觀察物體在D點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，發(fā)現(xiàn)它并未沿著斜面運(yùn)動，而且物塊剛好水平打在H點(diǎn)處的擋板（高度可以忽略）上停下，斜面傾角已知，求F點(diǎn)與H點(diǎn)的間距L，并在圖乙中畫出物體全程的運(yùn)動軌跡。

 


⑴由題意可知：

t=0到t=1s過程中，對物體受力分析，由牛頓第二定律

  方向沿斜面向下

t=1s到t=2s過程中，受力分析可知物體的合外力為0，做勻速直線運(yùn)動

所以t=0到t=2s過程中，物體先做勻加速直線運(yùn)動再做勻速直線運(yùn)動

⑵物體在BC及CD階段做勻加速直線運(yùn)動

   

      

  即  得  所以在C點(diǎn)會斜面做勻速圓周運(yùn)動

⑶運(yùn)動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知：

 由     得

由以上公式可得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一個絕緣傾斜直軌道固定在豎直面內(nèi)，軌道的AB部分粗糙，BF部分光滑．整個空間存在著豎直方向的周期性變化的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，t=0時電場方向豎直向下．在虛線的右側(cè)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
2πmq
．現(xiàn)有一個質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的物體（可以視為質(zhì)點(diǎn)），在t=0時從A點(diǎn)靜止釋放，物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，t=2s時刻，物體滑動到B點(diǎn)．在B點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，物體沒有離開磁場區(qū)域，物體在軌道上BC段的運(yùn)動時間為1s，在軌道上CD段的運(yùn)動時間也為1s．（物體所受到的洛倫茲力小于2mgcosθ）
（1）若軌道傾角為θ，求物塊滑動到B的速度大�。�
（2）若軌道傾角θ角未知，而已知BC及CD的長度分別為S1、S2，求出傾角θ的三角函表達(dá)式（用S1、S2、g表示）
（3）觀察物體在D點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，發(fā)現(xiàn)它并未沿著斜面運(yùn)動，而且物塊剛好水平打在H點(diǎn)處的豎直擋板（高度可以忽略）上停下，斜面傾角θ已知，求F點(diǎn)與H點(diǎn)的間距L．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一個絕緣傾斜直軌道固定在豎直面內(nèi)，軌道的AB部分粗糙，BF部分光滑．整個空間存在著豎直方向的周期性變化的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，t=0時電場方向豎直向下．在虛線的右側(cè)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
2πmq
．現(xiàn)有一個質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的物體（可以視為質(zhì)點(diǎn)），在t=0時從A點(diǎn)靜止釋放，物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，t=2s時刻，物體滑動到B點(diǎn)．在B點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，物體沒有離開磁場區(qū)域，物體在軌道上BC段的運(yùn)動時間為1s，在軌道上CD段的運(yùn)動時間也為1s．（物體所受到的洛倫茲力小于2mgcosθ）
（1）由于軌道傾角未知，一位同學(xué)拿到了量角器，將其測出，記為θ．在AB階段，由此可以計(jì)算出物塊滑動到B時的速度，請你幫他完成此次計(jì)算，并定性說明物體在AB階段做何種運(yùn)動？
（2）另一位同學(xué)并未使用量角器，而是用直尺測出了BC以及CD的長度，記為S1，S2，同樣可以得到軌道傾角θ，請你幫他完成此次計(jì)算．（計(jì)算出θ的三角函數(shù)值即可）
（3）觀察物體在D點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，發(fā)現(xiàn)它并未沿著斜面運(yùn)動，而且物塊剛好水平打在H點(diǎn)處的擋板（高度可以忽略）上停下，斜面傾角θ已知，求F點(diǎn)與H點(diǎn)的間距L，并在圖乙中畫出物體全程的運(yùn)動軌跡．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一個絕緣傾斜直軌道固定在豎直面內(nèi)，軌道的AB部分粗糙，BF部分光滑。整個空間存在著豎直方向的周期性變化的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，t=0時電場方向豎直向下。在虛線的右側(cè)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為�，F(xiàn)有一個質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的物體（可以視為質(zhì)點(diǎn)），在t=0時從A點(diǎn)靜止釋放，物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為，t=2s時刻，物體滑動到B點(diǎn)。在B點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，物體沒有離開磁場區(qū)域，物體在軌道上BC段的運(yùn)動時間為1s，在軌道上CD段的運(yùn)動時間也為1s。（物體所受到的洛倫茲力小于2mgcosθ）

1.若軌道傾角為，求物塊滑動到B的速度大小。

2.若軌道傾角θ角未知，而已知BC及CD的長度分別為S1、S2，求出傾角的三角函表達(dá)式（用S1、S2、g表示）

3.觀察物體在D點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，發(fā)現(xiàn)它并未沿著斜面運(yùn)動，而且物塊剛好水平打在H點(diǎn)處的豎直擋板（高度可以忽略）上停下，斜面傾角已知，求F點(diǎn)與H點(diǎn)的間距L。

 

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年度河南省商丘市高三第一學(xué)期期末考試物理卷 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一個絕緣傾斜直軌道固定在豎直面內(nèi)，軌道的AB部分粗糙，BF部分光滑。整個空間存在著豎直方向的周期性變化的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，t=0時電場方向豎直向下。在虛線的右側(cè)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為�，F(xiàn)有一個質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的物體（可以視為質(zhì)點(diǎn)），在t=0時從A點(diǎn)靜止釋放，物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為，t=2s時刻，物體滑動到B點(diǎn)。在B點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，物體沒有離開磁場區(qū)域，物體在軌道上BC段的運(yùn)動時間為1s，在軌道上CD段的運(yùn)動時間也為1s。（物體所受到的洛倫茲力小于2mgcosθ）
【小題1】若軌道傾角為，求物塊滑動到B的速度大小。
【小題2】若軌道傾角θ角未知，而已知BC及CD的長度分別為S1、S2，求出傾角的三角函表達(dá)式（用S1、S2、g表示）
【小題3】觀察物體在D點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，發(fā)現(xiàn)它并未沿著斜面運(yùn)動，而且物塊剛好水平打在H點(diǎn)處的豎直擋板（高度可以忽略）上停下，斜面傾角已知，求F點(diǎn)與H點(diǎn)的間距L。

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科目：高中物理 來源：2012屆度河南省商丘市高三第一學(xué)期期末考試物理卷 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一個絕緣傾斜直軌道固定在豎直面內(nèi)，軌道的AB部分粗糙，BF部分光滑。整個空間存在著豎直方向的周期性變化的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，t=0時電場方向豎直向下。在虛線的右側(cè)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。現(xiàn)有一個質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的物體（可以視為質(zhì)點(diǎn)），在t=0時從A點(diǎn)靜止釋放，物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為，t=2s時刻，物體滑動到B點(diǎn)。在B點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，物體沒有離開磁場區(qū)域，物體在軌道上BC段的運(yùn)動時間為1s，在軌道上CD段的運(yùn)動時間也為1s。（物體所受到的洛倫茲力小于2mgcosθ）

1.若軌道傾角為，求物塊滑動到B的速度大小。

2.若軌道傾角θ角未知，而已知BC及CD的長度分別為S1、S2，求出傾角的三角函表達(dá)式（用S1、S2、g表示）

3.觀察物體在D點(diǎn)以后的運(yùn)動過程中，發(fā)現(xiàn)它并未沿著斜面運(yùn)動，而且物塊剛好水平打在H點(diǎn)處的豎直擋板（高度可以忽略）上停下，斜面傾角已知，求F點(diǎn)與H點(diǎn)的間距L。

 

 

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