如图所示,匀强电场的场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直纸面向里.一个质量为m=1g、带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑,当

◎ 题目

如图所示,匀强电场的场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直纸面向里.一个质量为m=1g、带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑,当它滑行0.8m到N点时就离开壁做曲线运动.当A运动到P点时,恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平成45°角,设P与M的高度差H为1.6m.求:
(1)A沿壁下滑时克服摩擦力做的功.
(2)P与M的水平距离s是多少?
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)小物体A下落至N点时开始离开墙壁,说明这时小物体A与墙壁之间已无挤压,弹力为零.
故有:qE=qvNB
∴vN=
E
B
=
4
2
=2m/s          
对小物体A从M点到N点的过程应用动能定理,这一过程电场力和洛仑兹力均不做功,应有:
mgh-Wf克=
1
2
m
v2N

∴Wf克=mgh-
1
2
m
v2N
=10-3×10×0.8-
1
2
×10-3×22=6×l0-3 (J)     
(2)小物体离开N点做曲线运动到达P点时,受力情况如图所示,由于θ=45°,物体处于平衡状态,建立如图的坐标系,可列出平衡方程.
qBvpcos45°-qE=0        (1)
qBvpsin45°-mg=0        (2)
由(1)得 vp=
E
Bcos45°
=2

2
m/s
由(2)得 q=
mg
Bvpsin45°
=2.5×l0-3 c                  
N→P过程,由动能定理得mg(H-h)-qES=
1
2
m
v2p
-
1
2
m
v21

代入计算得    S=0.6 m      
答:(1)A沿壁下滑时克服摩擦力做的功6×l0-3 J.
(2)P与M的水平距离s是0.6m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,匀强电场的场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直纸面向里.一个质量为m=1g、带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑,当…”主要考查了你对  【动能定理】,【带电粒子在复合场中的运动】  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。

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