分析 (1)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開(kāi)MN,此時(shí)與MN間的作用力為零,對(duì)小滑塊受力分析計(jì)算此時(shí)的速度的大小,由動(dòng)能定理直接計(jì)算摩擦力做的功Wf;
(2)小滑塊在D點(diǎn)速度最大合力為0,根據(jù)受力平衡求D點(diǎn)速度;
(3)撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)分運(yùn)動(dòng)計(jì)算最后的合速度的大;
解答 解:(1)小滑塊沿MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程,水平方向受力滿足$qvB+{F}_{N}^{\;}=Eq$,小滑塊在C點(diǎn)離開(kāi)MN,有${F}_{N}^{\;}=0$,可解得${v}_{C}^{\;}=\frac{E}{B}$
由動(dòng)能定理,有:$mgh-{W}_{f}^{\;}=\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}$,解得${W}_{f}^{\;}=mgh-\frac{m{E}_{\;}^{2}}{2{B}_{\;}^{2}}$
(2)小滑塊速度最大時(shí),合力為零,如圖
有$q{v}_{D}^{\;}B$=$\sqrt{(mg)_{\;}^{2}+(Eq)_{\;}^{2}}$
可解得${v}_{D}^{\;}=\frac{\sqrt{(mg)_{\;}^{2}+(Eq)_{\;}^{2}}}{qB}$
(3)小滑塊在D點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)力、重力的合力方向垂直,撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)等效加速度為g′,有g(shù)′=$\frac{\sqrt{(mg)_{\;}^{2}+(Eq)_{\;}^{2}}}{m}$
又${v}_{P}^{2}={v}_{D}^{2}+g{′}_{\;}^{2}{t}_{\;}^{2}$
解得:${v}_{P}^{\;}=\sqrt{({m}_{\;}^{2}{g}_{\;}^{2}+{E}_{\;}^{2}{q}_{\;}^{2})(\frac{1}{{q}_{\;}^{2}{B}_{\;}^{2}}+\frac{{t}_{\;}^{2}}{{m}_{\;}^{2}})}$
答:(1)小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小${v}_{C}^{\;}$為$\frac{E}{B}$,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦力做的功${W}_{f}^{\;}$為$mgh-\frac{m{E}_{\;}^{2}}{2{B}_{\;}^{2}}$;
(2)小滑塊在D點(diǎn)的速度大小${v}_{D}^{\;}$為$\frac{\sqrt{(mg)_{\;}^{2}+(Eq)_{\;}^{2}}}{qB}$;
(3)若小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng),此后小滑塊經(jīng)過(guò)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn),小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小${v}_{P}^{\;}$為$\sqrt{({m}_{\;}^{2}{g}_{\;}^{2}+{E}_{\;}^{2}{q}_{\;}^{2})(\frac{1}{{q}_{\;}^{2}{B}_{\;}^{2}}+\frac{{t}_{\;}^{2}}{{m}_{\;}^{2}})}$.
點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是分析清楚小滑塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,在與MN分離時(shí),小滑塊與MN間的作用力為零,在撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)滑塊的不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程逐步求解即可.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 場(chǎng)強(qiáng)方向向左 | B. | 場(chǎng)強(qiáng)方向向右 | C. | 電勢(shì)φa>φb | D. | 電勢(shì)φa<φb |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 單車(chē)比普通自行車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更容易改 | |
B. | 單車(chē)某個(gè)時(shí)刻的準(zhǔn)確位置信息是借助通訊衛(wèi)星定位確定的 | |
C. | 單車(chē)是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)充電的 | |
D. | 單車(chē)和手機(jī)之間是利用電磁波傳遞信息的 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 新原子核B的核電荷數(shù)為84 | |
B. | 放射性元素A原子核發(fā)生的是β衰變 | |
C. | 衰變放射出的粒子的速度大小為2.4×107 m/s | |
D. | 如果A原子核衰變時(shí)釋放出一種頻率為1.2×1015 Hz的光子,那么這種光子能使逸出功為4.54 eV 的金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 大小和方向均不變 | B. | 大小和方向均改變 | ||
C. | 大小改變、方向不變 | D. | 大小不變、方向改變 |
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