如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动．线圈c1c2c3的匝数为n，其端点c1、c3通过导线分别与电阻
◎ 题目
| 如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动．线圈c1c2c3的匝数为n，其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为d，电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍，其余电阻不计，线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大．质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q，在水平台面上以初速度v0从p1位置出发，沿挡板运动并通过p5位置．若电容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为L，其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为g． 求： （1）小滑块通过p2位置时的速度大小． （2）电容器两极板间电场强度的取值范围． （3）经过时间t，磁感应强度变化量的取值范围．  |
◎ 答案
| （1）小滑块运动到位置p2时速度为v1，由动能定理有： -umgL=
v1=
（2）由题意可知，电场方向如图，若小滑块能通过位置p，则小滑块可沿挡板运动且通过位置p5，设小滑块在位置p的速度为v，受到的挡板的弹力为N， 匀强电场的电场强度为E，由动能定理有：  -umgL-2rEq=
当滑块在位置p时，由牛顿第二定律有：mg+N+Eq=m
由题意有：N≥0 由以上三式可得：E≤
E的取值范围：0＜E≤
（3）设线圈产生的电动势为E1，其电阻为R，平行板电容器两端的电压为U，t时间内磁感应强度的变化量为△B，得： U=Ed ② 由法拉第电磁感应定律得E1=n
由全电路的欧姆定律得E1=I（R+2R） ④ U=2RI ⑤ 由②③④⑤得：△B= |
