如圖19所示，在水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，豎直固定著一根足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿，桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。

（1）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過(guò)程中受到的摩擦力f；

（2）若在勻強(qiáng)電場(chǎng)E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求：

①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a0的大小；

②圓環(huán)下滑過(guò)程中的最大動(dòng)能Ek。

 


解：

（1）在水平方向圓環(huán)受到的彈力N=qE

       則摩擦力f=μN(yùn)=μqE                              （3分）

（2）①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力，因此，摩擦力大小f=μqE

 在豎直方向，由牛頓第二定律         （1分）

解得                                （2分）

②當(dāng)重力與滑動(dòng)摩擦力平衡時(shí)，圓環(huán)速度最大，動(dòng)能最大。

即                              （1分）

最大速度                             （2分）

最大動(dòng)能Ek=                  （1分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（18分）如圖18所示，上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵2號(hào)線的龍陽(yáng)路站，東至上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)，專線全長(zhǎng)29．863公里。由中德兩國(guó)合作開發(fā)的世界第一條磁懸浮商運(yùn)線。

磁懸浮列車的原理如圖19所示，在水平面上，兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等間距的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2，導(dǎo)軌上有金屬框abcd，金屬框的面積與每個(gè)獨(dú)立磁場(chǎng)的面積相等。當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2同時(shí)以速度v沿直線導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框也會(huì)沿直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。設(shè)直導(dǎo)軌間距為L＝0.4m，B1＝B2＝1T，磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度為v＝5m/s，金屬框的電阻為R＝2Ω。試求：

（1）若金屬框不受阻力時(shí)，金屬框如何運(yùn)動(dòng)；

（2）當(dāng)金屬框始終受到f＝1N的阻力時(shí)，金屬框相對(duì)于地面的速度是多少；

（3）當(dāng)金屬框始終受到1N的阻力時(shí)，要使金屬框維持最大速度，每秒鐘需要消耗多少能量？這些能量是誰(shuí)提供的？

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年北京市海淀區(qū)高三上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（10分）如圖19所示，在水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，豎直固定著一根足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿，桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。

（1）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過(guò)程中受到的摩擦力f；

（2）若在勻強(qiáng)電場(chǎng)E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求：

①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a0的大��；

②圓環(huán)下滑過(guò)程中的最大動(dòng)能Ek。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年河北省邢臺(tái)市高三第一次模擬物理卷 題型：選擇題

如圖19所示，在水平傳送帶上有三個(gè)質(zhì)量分別為m、2m、3m的木塊1、2、3，

中間分別用原長(zhǎng)均為L(zhǎng)、勁度系數(shù)均為k的相同輕彈簧連接起來(lái)，木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用水平細(xì)繩將木塊I固定在左邊的墻上，傳送帶按圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)，則（    ）

    A．當(dāng)三個(gè)木塊達(dá)到平衡后，1、2兩木塊之間的距離是L+5mg/k

    B．如果傳送帶的速率加倍同，1、2兩木塊之間的距離將加倍

    C．如果將細(xì)線剪斷，那么木塊2的瞬間加速度大小為0

    D．2、3間彈簧的彈性勢(shì)能大于1、2間彈簧的彈性勢(shì)能

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2011屆河北省邢臺(tái)市高三第一次模擬物理卷 題型：單選題

如圖19所示，在水平傳送帶上有三個(gè)質(zhì)量分別為m、2m、3m的木塊1、2、3，
中間分別用原長(zhǎng)均為L(zhǎng)、勁度系數(shù)均為k的相同輕彈簧連接起來(lái)，木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用水平細(xì)繩將木塊I固定在左邊的墻上，傳送帶按圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)，則（   ）

A．當(dāng)三個(gè)木塊達(dá)到平衡后，1、2兩木塊之間的距離是L+5mg/k
B．如果傳送帶的速率加倍同，1、2兩木塊之間的距離將加倍
C．如果將細(xì)線剪斷，那么木塊2的瞬間加速度大小為0
D．2、3間彈簧的彈性勢(shì)能大于1、2間彈簧的彈性勢(shì)能

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