(1)求滑块与轨道之间的动摩擦因数; (2)求滑块从B点运动到C点所用的时间;
(3)现在BE和CF之间的区域加上匀强电场,方向垂直水平轨道,仍将滑块以初速度v0=3m/s沿轨道上P点滑下,发现从端C点飞出后落在水平地面的N点上,M点处在N点到C点水平距离的中点上,求匀强电场的电场强度的大小和方向。 24.(2018?八模拟)如图所示,在水平线MN上方区域有竖直向下的匀强电场,在电场内有一光滑绝缘平台,平台左侧靠墙,平台上有带绝缘层的轻弹簧,其左端固定在墙上,弹簧不被压缩时右侧刚好到平台边缘,光滑绝缘平台右侧有一水平传送带,传送带A、B两端点间距离L=1m,传送带以速率v0=4m/s顺时针转动,现用一带电小物块向左压缩弹簧,放手后小物块被弹出,从传送带的B端飞出。小物块经过MN边界上C点时,速度方向与水平方向成45°角,经过MN下方M′N′水平线上的D点时,速度方向与水平方向成60°角,传送带B端距离MN的竖直高度h1=0.4m,MN与M′N′平行,间距h2=1.6m,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,小物块的质量为m=0.1kg,带电量q=1×10﹣2C,平台与传送带在同一水平线上,二者连接处缝隙很小,不计小物块经过连接处的能量损失,重力加速度为g=10m/s2,
=1.732,
=2.236.求:
(1)匀强电场的电场强度E; (2)弹簧弹性势能的最大值;
(3)当小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时,小物块在传送带上发生相对运动的时间t。
第11页(共69页)
25.(2018?茂名一模)如图,A为位于一定高度处的质量为m、带电荷量为+q的小球,B为位于水平地面上的质量为M的用特殊材料制成的长方形空心盒子,且M=2m,盒子与地面间的动摩擦因数为μ=(n取自然数),盒内存在着竖直向上的匀强电场,场强大小E=
,盒外没有电场。盒子的上表面开有一系列略
大于小球的小孔1、2、3.…,孔间距满足一定的关系,使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触。当小球A以v0的速度从孔1进入盒子的瞬间,盒子B恰以6v0的速度向右滑行。已知盒子通过电场对小球施加的作用力与小球通过电场对盒子施加的作用力大小相等方向相反。设盒子足够长,小球恰能顺次从各个小孔进出盒子。试求:
(1)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间;
(2)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的过程中,盒子的位移; (3)小球A从第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程。
26.(2018?临沂三模)如图所示,质量为m,带电量为+q的带电粒子由静止开始经电压为U0的加速电场加速后沿平行于极板的方向从靠近上极板的位置射入偏转电场,极板间电压为U,上极板带正电荷,极板长度和极板间距均为L,粒子从另一侧射出偏转电场,进入紧邻的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于纸面向外,磁场只存在于MN右侧的某个正三角形区域内,MN为磁场的一条边界,忽略电场和磁场间的距离,不计带电粒子的重力。 (1)粒子进入偏转电场时的速度;
第12页(共69页)
(2)当偏转电压U=0时,若带电粒子最终从MN边界离开磁场,求磁场区域的最小面积S1;
(3)当偏转电压U=2U0时,若带电粒子最终从MN边界离开磁场,此时磁场区域的最小面积为S2,求
。
27.(2018?潍坊一模)如图所示,两竖直虚线间距为L,之间存在竖直向下的匀强电场。自该区域左侧的A点将质量为m、电荷量分别为q和﹣q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿水平方向射出。小球进入电场区域。并从该区域的右边界离开。已知N离开电场时的位置与A点在同一高度;M刚离开电场时的动能为刚进入电场时动能的8倍,不计空气阻力,重力加速度大小为g,已知A点到左边界的距离也为L。 (1)求该电场的电场强度大小; (2)求小球射出的初速度大小;
(3)要使小球M、N离开电场时的位置之间的距离不超过L,仅改变两小球的相同射出速度,求射出速度需满足的条件。
28.(2018?莆田二模)如图所示,竖直平面内有一坐标系xoy,已知A点坐标为(﹣2h,h),O、B区间存在竖直向上的匀强电场。甲、乙两小球质量均为m,甲球带电量为+q,乙球带电量为﹣q,分别从A点以相同的初速度水平向右抛出后,都从O点进入匀强电场,其中甲球恰从B点射出电场,乙球从C点射出电
第13页(共69页)
场,且乙球射出电场时的动能是甲球射出电场时动能的13倍。已知重力加速度为g。求
(1)小球经过O点时速度的大小和方向; (2)匀强电场的场强E。
29.(2018?盐湖区校级模拟)如图所示,在距离某平面高2h处有一抛出位置P,在距P的水平距离为S=1m处有一光滑竖直挡板AB,A端距该水平面距离为h=0.45m,A端上方整个区域内加有水平向左的匀强电场;B端与半径为R=0.9m的的光滑圆轨道BC连接。当传送带静止时,一带电量大小为q=
C,
质量为0.18kg的小滑块,以某一初速度ν0从P点水平抛出,恰好能从AB挡板的右侧沿ABCD路径运动到D点而静止。请完成下列问题
(1)求出所加匀强电场的场强大小?
(2)当滑块刚运动到C点时,求出对圆轨道的压力?
(3)若传送带转动,试讨论滑块达到D时的动能EK与传送带速率的关系? 30.(2018?庐阳区校级模拟)如图甲所示,A、B是两块水平放置的足够长的平行金属板,组成偏转匀强电场,B板接地,A板电势φA随时间变化情况如图乙所
第14页(共69页)
示,C、D两平行金属板竖直放置,中间有两正对小孔O1′和O2,两板间电压为U2,组成减速电场.现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入,并能从O1′沿O1′O2进入C、D间.已知带电粒子带电荷量为﹣q,质量为m,(不计粒子重力)求:
(1)该粒子进入A、B间的初速度v0为多大时,粒子刚好能到达O2孔; (2)在(1)的条件下,A、B两板长度的最小值; (3)A、B两板间距的最小值.
31.(2018?广安模拟)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正粒子在竖直向下的匀强电场中运动,M、N为其运动轨迹上的两点,M、N之间的距离为L.已知该粒子在M点的动能为Ek.运动到N点时的动能为Ek,且粒子在N点的速度方向与电场线方向垂直。不计重力,求该匀强电场的场强大小。(结果可以用根号表示)
32.(2018?赤峰模拟)如图所示的直角坐标系中,在直线x=﹣8L到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在x>0的区域内存在着垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度的大小B=
.在电场左边界坐标为(﹣
8L,﹣4L)的A点和坐标为(﹣8L,﹣L)的C点,将质量为m、电荷量为q的带正电粒子,先后以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。从A点射入的粒子,恰好从y轴上坐标为(0.4L)的A'点以速度v0沿x轴正方向射出电场,其运动轨
第15页(共69页)