如圖所示，一U形絕緣導軌豎直放置，處在水平向右的勻強電場中，左邊的半圓弧與水平桿ab、cd相切與a、c兩點，兩水平桿的高度差為h，桿長為4L，O為ad、bc連線的交點，虛線MN、M´N´的位置如圖所示，其中aM=MM´=cN=NN´=L，

M´b=N´d=2L，一質(zhì)量為m電量為-q的小球穿在桿上，虛線MN左邊的導軌光滑，虛線MN右邊的導軌與小球之間的動摩擦因數(shù)為μ，已知在O處沒有固定點電荷+Q的時候，將帶電小球自N點由靜止釋放后，小球剛好能到a點，現(xiàn)在O處固定點電荷+Q，并將帶電小球自d點以初速度v0向左瞬間推出，結(jié)果小球可沿桿運動到b點（靜電力常量為k，重力加速度為g）求：

⑴勻強電場的電場強度E；⑵運動過程中小球所受摩擦力的最大值fm和小球經(jīng)過M´點時的加速度大小a；⑶使小球能夠運動到b點的初速度v0的最小值。

⑴E=mgh/qL；⑵a=gh/L+μ(g+4kQq/mh2)；⑶v0=(2gh+12gμL)1/2

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，有一用鋁板制成的U形框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細線懸掛在框中，使整體在勻強磁場中沿垂直于磁場方向向左以速度v勻速運動，懸線中的拉力為FT，則（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一個“U”形金屬導軌PMNQ，其質(zhì)量為M=2 kg,放在光滑絕緣的水平面上，處于勻強磁場中，另有一根質(zhì)量為m=0.6 kg的金屬棒CD與MN邊平行放置在導軌上，CD邊左邊靠著固定的卡口a、b，卡口能阻止CD棒向左運動。勻強磁場以圖中虛線為界，左側(cè)的磁場B1方向豎直向上(區(qū)域無限大)，右側(cè)的磁場B2方向水平向左，磁感應強度的大小都是0.80 T，如圖所示。導軌MN段長為0.50 m，電阻為0.40 Ω，金屬棒CD的電阻是0.40 Ω，其余電阻不計，CD與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.20。若在導軌上作用一個方向水平向左，大小為2.4 N的恒力，設導軌足夠長，取g=10 m/s2。求：導軌運動過程中的最大加速度和最大速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，一個“U”形金屬導軌PMNQ，其質(zhì)量為M＝2 kg，放在光滑絕緣的水平面上，處于勻強磁場中，另有一根質(zhì)量為m＝0.6 kg的金屬棒CD與MN邊平行放置在導軌上，CD邊左邊靠著固定的卡口a、b，卡口能阻止CD棒向左運動。勻強磁場以圖中虛線為界，左側(cè)的磁場B1方向豎直向上(區(qū)域無限大)，右側(cè)的磁場B2方向水平向左，磁感應強度的大小都是0.80 T，如圖所示。導軌MN段長為0.50 m，電阻為0.40 Ω，金屬棒CD的電阻是0.40 Ω，其余電阻不計，CD與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.20。若在導軌上作用一個方向水平向左，大小為2.4 N的恒力，設導軌足夠長，取g＝10 m/s2。

求：導軌運動過程中的最大加速度和最大速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，一個“U”形金屬導軌PMNQ，其質(zhì)量為M＝2 kg，放在光滑絕緣的水平面上，處于勻強磁場中，另有一根質(zhì)量為m＝0.6 kg的金屬棒CD與MN邊平行放置在導軌上，CD邊左邊靠著固定的卡口a、b，卡口能阻止CD棒向左運動。勻強磁場以圖中虛線為界，左側(cè)的磁場B1方向豎直向上(區(qū)域無限大)，右側(cè)的磁場B2方向水平向左，磁感應強度的大小都是0.80 T，如圖所示。導軌MN段長為0.50 m，電阻為0.40 Ω，金屬棒CD的電阻是0.40 Ω，其余電阻不計，CD與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.20。若在導軌上作用一個方向水平向左，大小為2.4 N的恒力，設導軌足夠長，取g＝10 m/s2。

求：導軌運動過程中的最大加速度和最大速度。

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