如图甲所示,一个绝缘倾斜直轨道固定在竖直面内,轨道的AB部分粗糙,BF部分光滑.整个空间存在着竖直方向的周期性变化的匀强电场,电场强度随时间的变化规律如图乙所示,t=0时
◎ 题目
如图甲所示,一个绝缘倾斜直轨道固定在竖直面内,轨道的AB部分粗糙,BF部分光滑.整个空间存在着竖直方向的周期性变化的匀强电场,电场强度随时间的变化规律如图乙所示,t=0时电场方向竖直向下.在虚线的右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=
(1)若轨道倾角为θ,求物块滑动到B的速度大小. (2)若轨道倾角θ角未知,而已知BC及CD的长度分别为S1、S2,求出倾角θ的三角函表达式(用S1、S2、g表示) (3)观察物体在D点以后的运动过程中,发现它并未沿着斜面运动,而且物块刚好水平打在H点处的竖直挡板(高度可以忽略)上停下,斜面倾角θ已知,求F点与H点的间距L. |
◎ 答案
(1)由题意可知 qE=mg t=0 到t=1s过程中,对物体有 2mgsinθ-2μmgcosθ=ma t=1s到t=2s过程中物体做匀速直线运动,所以 VB=at0=2gsinθ-2μgcosθ 其中t0=1s (2)物体在t=2s到t=3s做匀加速直线运动,加速度为 a'=2gsinθ 在t=3s到t=4s做匀速圆周运动,周期为T=
刚好完成一周,在t=4s到t=5s继续以a'做匀加速运动到D点,则 S2-S1=a't02 解得:sinθ=
(3)物体运动到D点时速度为 VD=VB+a'?2t0=6gsinθ-2μg cosθ 离开D点后做匀速圆周运动,半径为R,轨迹如图,则qBVD=
由几何关系可知
联立解得L=
答:(1)若轨道倾角为θ,求物块滑动到B的速度大小为2gsinθ-2μgcosθ. (2)倾角θ的三角函表达式为sinθ=
(3)F点与H点的间距L为
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◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,一个绝缘倾斜直轨道固定在竖直面内,轨道的AB部分粗糙,BF部分光滑.整个空间存在着竖直方向的周期性变化的匀强电场,电场强度随时间的变化规律如图乙所示,t=0时…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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