如图所示,在水平线MN上方区域有竖直向下的匀强电场,在电场内有一光滑绝缘平台,平台左侧靠墙,平台上有带绝缘层的轻弹簧,其左端固定在墙上,弹簧不被压缩时右侧刚好到平台边缘,光滑绝缘平台右侧有一水平传送带,传送带A、B两端点间距离L=1m,传送带以速率=4m/s顺时针转动,现用一带电小物块向左压缩弹簧,放手后小物块被弹出,从传送带的B端飞出。小物块经过MN边界上C点时,速度方向与水平方向成45°角,经过MN下方水平线上的D点时,速度方向与水平方向成60°角,传送带B端距离MN的竖直高度=0.4m,MN与平行,间距=1.6m,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,小物块的质量为m=0.1kg,带电量q=C,平台与传送带在同一水平线上,二者连接处缝隙很小,不计小物块经过连接处的能量损失,重力加速度为,。求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)弹簧弹性势能的最大值;
(3)当小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时,小物块在传送带上发生相对运动的时间t。
高三物理计算题困难题
如图所示,在水平线MN上方区域有竖直向下的匀强电场,在电场内有一光滑绝缘平台,平台左侧靠墙,平台上有带绝缘层的轻弹簧,其左端固定在墙上,弹簧不被压缩时右侧刚好到平台边缘,光滑绝缘平台右侧有一水平传送带,传送带A、B两端点间距离L=1m,传送带以速率=4m/s顺时针转动,现用一带电小物块向左压缩弹簧,放手后小物块被弹出,从传送带的B端飞出。小物块经过MN边界上C点时,速度方向与水平方向成45°角,经过MN下方水平线上的D点时,速度方向与水平方向成60°角,传送带B端距离MN的竖直高度=0.4m,MN与平行,间距=1.6m,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,小物块的质量为m=0.1kg,带电量q=C,平台与传送带在同一水平线上,二者连接处缝隙很小,不计小物块经过连接处的能量损失,重力加速度为,。求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)弹簧弹性势能的最大值;
(3)当小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时,小物块在传送带上发生相对运动的时间t。
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如图所示,水平地面上方竖直边界MN左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场B和沿竖直方向的匀强电场E2(未画出),磁感应强度B=1.0 T,MN边界右侧离地面h= 3m处有长为L=0.91 m的光滑水平绝缘平台,平台的左边缘与MN重合,平台右边缘有一质量m=0.l kg、电量q=0.1C的带正电小球,以初速度v0=0.6m/s向左运动。此时平台上方存在的匀强电场,电场方向与水平方向成θ角,指向左下方,小球在平台上运动的过程中,θ为45°至90°的某一确定值。若小球离开平台左侧后恰好做匀速圆周运动,小球可视为质点,g=10m/s2。求(计算结果保留3位有效数字):
(1)电场强度E2的大小和方向。
(2)小球离开平台左侧后在磁场中运动的最短时间。
(3)小球离开平台左侧后,小球落地点的范围。
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如图所示,水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场,磁感应强度B=1.0T,边界右侧离地面高h=0.45m处有一光滑绝缘平台,右边有一带正电的小球,质量=0.1kg、电量=0.1C,以初速度=0.9m/s水平向左运动,与大小相同但质量为=0.05kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰,碰后球恰好做匀速圆周运动,两球均视为质点,重力加速度。求:
(1) 球与b球碰撞后的速度;
(2)碰后两球落地点间的距离。
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如图所示,水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场,磁感应强度B=1.0T,边界右侧离地面高h=0.45m处由光滑绝缘平台,右边有一带正电的a球,质量=0.1kg、电量q=0.1C,以初速度=0.9m/s水平向左运动,与大小相同但质量为=0.05kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰,碰后a球恰好做匀速圆周运动,两球均视为质点, ,求:
(1)电场强度的大小和方向;
(2)碰后两球分别在电磁场中运动的时间;
(3)碰后两球落地点相距多远;
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如图所示,水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场(图中未画出),磁感应强度B=1.0T,边界右侧离地面高h=0.45m处由光滑绝缘平台,右边有一带正电的a球,质量=0.1kg、电量q=0.1C,以初速度=0.9m/s水平向左运动,与大小相同但质量为=0.05kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰,碰后a球恰好做匀速圆周运动,两球均视为质点, ,求:
(1)电场强度的大小和方向;
(2)碰后两球分别在电磁场中运动的时间;
(3)碰后两球落地点相距多远;
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如图所示,水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场,磁感应强度B=1.0T,边界右侧离地面高h=0.8m处有光滑绝缘平台,右边有一带正电的a球,质量ma=0.1kg、电量q=0.1C,以初速度v0=0.6m/s水平向左运动,与质量为mb=0.1kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生完全非弹性正碰但不粘连,碰后a球恰好做匀速圆周运动,两球均视为质点,g取10m/s2。求:
(1)电场强度的大小和方向;
(2)碰后两球分别在电磁场中运动的时间;
(3)碰后两球落地点相距多远。
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如图所示,是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线MN是∠的角平分线.在MN的左侧区域,存在着沿轴负方向、场强为E的匀强电场;在MN的右侧区域,存在着方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场,现有一带负电的小球从y轴上的P(0,L)点,在电场力作用下由静止开始运动,小球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在O点.若、两小球的质量相等且均可视为质点,、碰撞过程中无电荷量损失,不计重力作用.求:
(1)小球的比荷(即电荷量与质量之比);
(2)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用E、B、L表示).
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如图所示,xOy是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线MN是∠xOy的角平分线.在MN的左侧区域,存在着沿x轴负方向、场强为E的匀强电场;在MN的右侧区域,存在着方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场.现有一带负电的小球a从y轴上的P(0,l)点,在电场力作用下由静止开始运动,a球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球b发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在O点.若a、b两小球的质量相等且均可视为质点,a、b碰撞过程中无电荷量损失.求:
(1)a、b两球碰撞合在一起进入磁场中的速度大小;
(2)a球的比荷k(即电荷量与质量之比);
(3)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用E、B、l表示).
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如图所示,将弹簧平放在绝缘水平面上,其左端固定,自然伸长时右端在O点,O点则水平面光滑,右侧粗糙。水平面上OO'与AA'之间区域(含边界)存在与竖直方向的夹θ=37°、斜向右上方的匀强电场,电场强度E=5×103 N/C。现将一质量m=2kg、电荷量g=4×l0-3C的带正电小物块从弹簧右端O点无初速度释放,物块在A点滑上倾角θ=37°的斜面。已知O、A间的距离为4.9 m,斜面AB的长度为,物块与OA段水平面间的动摩擦因数,物块与斜面间的动摩擦因数。(物块可视为质点且与弹簧不连接,物块通过A点时速率无变化,取g= 10 m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)求物块沿斜面向上滑行的时间;
(2)若用外力将物块向左压缩弹簧至某一位置后由静止释放,且电场在物块进入电场区域运动0.4s后突然消失,物块恰能到达B点,求外力所做的功。
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