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如图,绝缘水平面AB上方,MN左侧存在着水平向右的匀强电场,场强为E=500v/m,MN和PQ之间存在着方向水平垂直纸面向里的匀强磁场,且边界MN上即无电场,将质量为m1=0.02kg,带电量为q1=2×10-4C的表面绝缘的物块a(视作质点)自距离MN为L=2m的A点由静止释放,物块A向右加速,并与放置在MN边界上质量为m2=0.06kg,带电量为 q2=6×10-2C表面绝缘的物块b发生没有机械能损失的碰撞,已知二者与水平面间的动磨擦因数均为μ=0.1,最终发现物块b沿水平面穿出边界PQ后在无场区又运动了2s后停止运动,  (g=10m/s2),不计两物块间的库仑力,据此求解下列问题

(1) 磁场的磁感应强度大小B。

(2) 物块a再次返回边界MN时的速度大小v。

(1)B=5T

(2)


解析:

(1)   物块在向右加速的过程中,

由动能定理得      代入数据得

物块ab碰撞过程,由动量守恒得

由机械能守恒得 

两式联立代入数据得     即物块A向左返回,而B将以2m/s的速度向右运动。物块B沿水平面向右运动穿出磁场时的速度大小仍为2m/s,r所以可知,物块B在磁场中做匀速直线运动,即物块B将不受磨擦,由竖直方向上受力平衡得

                          

 代入有关数据,得磁场的磁感应强度为B=5T。

(2)  由以上计算可知,物块A一定会再次返回边界MN,

              物块A在向左运动的过程中,由牛顿第二定律得,

由运动学公式得 物块A向左运动的距离为

物块A向右运动到边界MN的过程中,有

                      同理有

几式联立可得.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?上海模拟)光滑绝缘水平面AB上有C、D、E三点.CD长L1=10cm,DE长L2=2cm,EB长L3=9cm.另有一半径R=0.1m的光滑半圆形金属导轨PM与水平面相连,P点接地,不计BP连接处能量损失.现将两个带电量为-4Q和Q的物体(可视作点电荷)固定在C、D两点,如图所示.将另一带电量为+q,质量m=1×104kg的金属小球(也可视作点电荷)从E点静止释放,则(感应电荷的影响忽略不计)
(1)小球在水平面AB运动过程中最大加速度和最大速度对应的位置
(2)若小球过圆弧的最高点后恰能击中放在C处的物体,则小球在最高点时的速度为多少?对轨道的压力为多大?
(3)若不改变小球的质量而改变小球的电量q,发现小球落地点到B点的水平距离s与小球的电量q,符合下图的关系,则图中与竖直轴的相交的纵截距应为多大?
(4)你还能通过图象求出什么物理量,其大小为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?温州二模)如图所示,光滑绝缘水平面AB与倾角θ=370,长L=6m的绝缘斜面BC在B处圆滑相连,在斜面的C处有一与斜面垂直的弹性绝缘挡板,质量m=0.5kg、所带电荷量q=5x10-5C的绝缘带电滑块置于斜面的中点D,整个空间存在水平向右的匀强电场,场强E=2xlO5N/C,现让滑块以v0=12m/s的速度沿斜面向上运动.设滑块与挡板碰撞前后所带电荷量不变、速度大小不变,滑块和斜面间的动摩擦因数μ=0.1,求:
(1)滑块第一次与挡板碰撞时的速度大小;
(2)滑块第一次与挡板碰撞后能达到左端的最远点离B点的距离;
(3)滑块运动的总路程.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?黄冈模拟)如图所示,粗糙绝缘水平面AB与半径足够大的光滑绝缘圆弧面BC平滑相接于B,BC弧的圆心O与β的连线和竖直方向成37°,水平面上方存在水平向右的匀强电场.在BC上的M点自由释放一个带正电的小滑块,滑块沿弧面滑到水平面上,最远能够到达距B为xo=0.4m的N点.此后,滑块又向右运动,越过B滑上圆弧面,到达最高处后又开始下滑…如此往复,最终停在B处.已知滑块质量m=l.2kg,与水平面之间的滑动摩擦因数μ=0.25,受到的电场力qE=
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mg,滑块经过B前后速率不变,M点到水平面的高度h=0.50m,g取10m/s2.求:
(l)滑块由M运动到N的过程中,电势能的最大改变量;
(2)滑块在整个运动过程中,在水平面AB上运动的总路程.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图,绝缘水平面AB上方,MN左侧存在着水平向右的匀强电场,场强为E=500v/m,MN和PQ之间存在着方向水平垂直纸面向里的匀强磁场,且边界MN上即无电场,将质量为m1=0.02kg,带电量为q1=2×10-4C的表面绝缘的物块a(视作质点)自距离MN为L=2m的A点由静止释放,物块A向右加速,并与放置在MN边界上质量为m2=0.06kg,带电量为 q2=6×10-2C表面绝缘的物块b发生没有机械能损失的碰撞,已知二者与水平面间的动磨擦因数均为μ=0.1,最终发现物块b沿水平面穿出边界PQ后在无场区又运动了2s后停止运动,  (g=10m/s2),不计两物块间的库仑力,据此求解下列问题

       (1) 磁场的磁感应强度大小B。

         (2) 物块a再次返回边界MN时的速度大小v。

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