一個帶電量為q,質量為m的小物塊放在絕緣的斜面上的A點,它與斜面間動摩擦因數(shù)為m ,斜面與水平面的夾角為a ,整個裝置放在水平方向向右的勻強電場中,如圖所示.原來靜止的小物塊受到沿斜面向上的短時沖量I作用后,沿斜面運動.求:

(1)要使小物塊能夠沿斜面通過距As遠的B點,水平方向的勻強電場的電場強度最大值是多少?

(2)在第(1)問的條件下,小物塊滑過B點的動能是多少?

答案:
解析:

設計意圖:本題考查帶電物體在電場中沿斜面運動時的情況和受力情況以及功能 關系.

解析:(1)小物塊受力如圖所示,qE越大,qEsina 越大,而mgcosa 不變,所以FN越小,則f也隨之減小,當FN=0時,f=0,此時qE達到最大值,即物體只受qEmg的作用,且有:qEsina =mgcosa

所以E=·cota

(2)物體在A點獲得的動能EkA

p2=2EkA·m=I2

得:EkA=I2/2 m.

則物體在B點獲得的動能為EkB,物體由AB的過程中,由動能定理得:

EkB-EkA= (mgsina +qEcosa )s

解得:EkB=+(mgsina +qEcosa ) s

EkB=+

易錯點:學生在求過A點動能時,沒有分析到EkAI 之間的關系,從而造成錯解.

答案:(1)·cota

(2)+


練習冊系列答案
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在勻強電場中將一個帶電量為q、質量為m的小球由靜止釋放,小球的運動軌跡為一直線,此直線與豎直方向的夾角為θ,則勻強電場E的最小值是( 。

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(1)勻強電場的場強多大?
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(1)若要使帶電質點進入真空室后做半徑為R的勻速圓周運動,求磁感應強度B0的大小及所有可能的方向;
(2)當磁感應強度的大小變?yōu)锽時,為保證帶電質點進入真空室后做勻速直線運動,求此時電場強度E的大小和方向應滿足的條件;
(3)若帶電質點在滿足第(2)問條件下運動到空中某一位置M點時立即撤去磁場,此后運動到空中另一位置N點時的速度大小為v,求M、N兩點間的豎直高度H及經(jīng)過N點時重力做功的功率.

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