18.如下图甲所示在光滑且绝缘的斜面上.有一宽度为的匀强磁场.磁场边界与斜面顶端.底边平行.一正方形金属框置于斜面顶端.其上边紧贴着边.并从静止开始沿斜面下滑.设金属框在下滑时瞬时速度为.对应的位移为.其图像如图乙所示.已知匀强磁场方向垂直斜面向上.金属框质量.总电阻.求: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图16甲所示在光滑且绝缘的斜面上,有一宽度为l的匀强磁场,磁场边界与斜面顶端aa′、底边bb′平行.一正方形金属框置于斜面顶端,其上边紧贴着aa′边,并从静止开始沿斜面下滑.设金属框在下滑时瞬时速度为v,对应的位移为s,其v2-s图像如图16乙所示.已知匀强磁场方向垂直斜面向上,金属框质量m=0.5kg,总电阻R=0.4Ω,求:

图16

(1)根据图像计算斜面倾角θ;

(2)匀强磁场的磁感应强度B;

(3)现用平行斜面向上的恒力F作用在金属框上,使金属框从斜面底端bb′静止开始沿斜面向上运动,匀速通过磁场区域后到达斜面顶端.试计算恒力F做功的最小值.

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如图甲所示,光滑绝缘斜面AB,高h=0.1m,底端B与一块质量为M=2kg的均匀、水平放置的绝缘平板光滑连接,平板长为L=1m,其距B端0.6m处C固定在高为R=0.5m的竖直支架上,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转,在支架正上方有一个水平向右的有界匀强电场E.在斜面顶端A放置带正电q=1×10-5C的很小的物体,质量为m,使其由静止滑下,沿平板进入电场,能滑过D点,并从D点飞出到水平地面上,设物体从D点飞出的水平距离为x,如图乙是x2与E图象,重力加速度g取10m/s2.问:

(1)图乙中物体的质量m为多大?物体与平板间的动摩擦因数μ是多大?
(2)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求物体的质量的取值范围?
(3)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求水平匀强电场E的大小范围?
(4)平板出现漏电是常有的事情(漏电不影响电场分布),假设图乙中物体m的带电减少量△q随在平板上滑过的长度成正比,即△q=ks(k=5×10-6C/m),为保证物体滑到D点并且飞出的水平距离为1m,求此时匀强电场E的大小;请在图乙中画出平板漏电情况下的x2与E图象.

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如图甲所示,光滑绝缘斜面AB,高h=0.1m,底端B与一块质量为M=2kg的均匀、水平放置的绝缘平板光滑连接,平板长为L=1 m,其距B端0.6m处C固定在高为R =0.5 m的竖直支架上,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转,在支架正上方有一个水平向右的有界匀强电场E。在斜面顶端A放置带正电q=1×10-5C的很小的物体,质量为m,使其由静止滑下,沿平板进入电场,能滑过D点,并从D点飞出到水平地面上,设物体从D点飞出的水平距离为x,如图乙是x2E图像,重力加速度g取10 m / s2。问:

(1)图乙中物体的质量m为多大?物体与平板间的动摩擦因数m是多大?

(2)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求物体的质量的取值范围?

(3)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求水平匀强电场E的大小范围?

(4)平板出现漏电是常有的事情(漏电不影响电场分布),假设图乙中物体m的带电减少量Δq随在平板上滑过的长度成正比,即Δq=ksk=5×10-6C/m),为保证物体滑到D点并且飞出的水平距离为1m,求此时匀强电场E的大小;请在图乙中画出平板漏电情况下的x2E图像。

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如图甲所示,光滑绝缘斜面AB,高h=0.1 m,底端B与一块质量为M=2 kg的均匀、水平放置的绝缘平板光滑连接,平板长为L=1 m,其距B端0.6 m处C固定在高为R=0.5 m的竖直支架上,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转,在支架正上方有一个水平向右的有界匀强电场E.在斜面顶端A放置带正电q=1×10-5 C的很小的物体,质量为m,使其由静止滑下,沿平板进入电场,能滑过D点,并从D点飞出到水平地面上,设物体从D点飞出的水平距离为x,如图乙是x2E图像,重力加速度g取10 m/s2.问:

(1)图乙中物体的质量m为多大?物体与平板间的动摩擦因数m 是多大?

(2)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求物体的质量的取值范围?

(3)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求水平匀强电场E的大小范围?

(4)平板出现漏电是常有的事情(漏电不影响电场分布),假设图乙中物体m的带电减少量Δq随在平板上滑过的长度成正比,即Δqks(k=5×10-6 C/m),为保证物体滑到D点并且飞出的水平距离为1 m,求此时匀强电场E的大小;请在图乙中画出平板漏电情况下的x2E图像.

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如图甲所示,一个绝缘倾斜直轨道固定在竖直面内,轨道的AB部分粗糙,BF部分光滑.整个空间存在着竖直方向的周期性变化的匀强电场,电场强度随时间的变化规律如图乙所示,t=0时电场方向竖直向下.在虚线的右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=
2πmq
.现有一个质量为m,电量为q的带正电的物体(可以视为质点),在t=0时从A点静止释放,物体与轨道间的动摩擦因数为μ,t=2s时刻,物体滑动到B点.在B点以后的运动过程中,物体没有离开磁场区域,物体在轨道上BC段的运动时间为1s,在轨道上CD段的运动时间也为1s.(物体所受到的洛伦兹力小于2mgcosθ)
(1)若轨道倾角为θ,求物块滑动到B的速度大小.
(2)若轨道倾角θ角未知,而已知BC及CD的长度分别为S1、S2,求出倾角θ的三角函表达式(用S1、S2、g表示)
(3)观察物体在D点以后的运动过程中,发现它并未沿着斜面运动,而且物块刚好水平打在H点处的竖直挡板(高度可以忽略)上停下,斜面倾角θ已知,求F点与H点的间距L.

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同步练习册答案